CN214743051U - 齿轮箱以及其驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮箱，包括壳体以及设置于壳体内的蜗轮，壳体内固定地设有支撑轴，用于将蜗轮可转动地支撑于其上，支撑轴包括自由端及与自由端相对的固定端，支撑轴的固定端的外围设有基部，齿轮箱还包括一间隔件，间隔件至少部分地位于蜗轮和基部之间，齿轮箱还具有限位机构，用于防止间隔件相对基部转动。本实用新型通过在基部和蜗轮直接设置间隔件，有效防止蜗轮与基部之间的直接摩擦，增加了基部的强度，使基部更耐磨损，并且降低齿轮箱工作时产生噪音。本实用新型还公开了一种具有上述齿轮箱的驱动装置。

Description

齿轮箱以及其驱动装置

技术领域

本实用新型涉及驱动技术领域，具体涉及一种齿轮箱以及具有该齿轮箱的驱动装置。

背景技术

现有驱动装置，例如汽车车窗升降系统的驱动装置，通常由电机与齿轮箱构成。所述齿轮箱包括与电机轴连接的蜗杆以及与该蜗杆啮合并由该蜗杆驱动旋转的蜗轮，该蜗轮通常可旋转地套置在一支撑轴上。然而此种齿轮箱的支撑轴容易磨损，且驱动装置工作时产生较大噪音。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种可以解决或至少减轻上述问题的齿轮箱以及具有该齿轮箱的驱动装置。

为此，本实用新型一方面提供一种齿轮箱，包括壳体以及设置于壳体内的蜗轮，壳体内固定地设有支撑轴，用于将蜗轮可转动地支撑于其上，支撑轴包括自由端及与自由端相对的固定端，支撑轴的固定端的外围设有基部，齿轮箱还包括一间隔件，间隔件至少部分地位于蜗轮和基部之间，齿轮箱还具有限位机构，用于防止间隔件相对基部转动。

在一些实施例中，限位机构包括限位凸起和限位槽，壳体和间隔件二者之一形成限位凸起，二者之另一形成限位槽。

在一些实施例中，限位凸起沿壳体的轴向或径向延伸。

在一些实施例中，基部大致呈圆柱状，限位槽形成在基部的外围，限位凸起形成在间隔件上，间隔件包括一环形的本体部，限位凸起自本体向内延伸并卡入限位槽内。

在一些实施例中，间隔件的本体部在周向呈非封闭状，限位凸起自本体部的周向侧边向内延伸。

在一些实施例中，限位槽在基部的轴向上延伸并在基部的顶面形成一开口，用于供限位凸起插入的开口。

在一些实施例中，限位凸起和限位槽各有两个，两个限位凸起分别由本体部的两周向侧边向内延伸而成，两限位凸起之间间隔形成一间隙，两个限位槽相邻且间隔形成于基部外围，两限位凸起分别卡入两限位槽内。

在一些实施例中，间隔件包括一环形的本体部，限位凸起自本体的一端沿轴向凸伸，限位凸起仅在本体部的部分圆周上延伸，壳体包括下壳和上盖，支撑轴自下壳的内表面底壁凸伸，限位槽形成于下壳的底壁上内表面，限位凸起沿轴向嵌入下壳的限位槽内。

在一些实施例中，限位凸起和限位槽分别为多个，限位凸起沿本体部的周向呈间隔布置。

在一些实施例中，限位凸起形成在基部上，限位槽形成于间隔件上，限位凸起自基部向外凸伸并卡入限位槽内。

在一些实施例中，间隔件包括环形的本体部以及位于本体的一轴向末端的环形内缘，环形内缘自本体部的轴向末端的周缘朝间隔件的中心轴线延伸形成，限位槽为形成在环形内缘上的缺口。

在一些实施例中，支撑轴与壳体一体成型，基部与支撑轴一体成型，支撑轴为空心轴，齿轮箱还包括一金属芯轴，芯轴插入至支撑轴内以增强支撑轴的强度。

在一些实施例中，基部与壳体一体成型，支撑轴由金属制成，支撑轴与壳体固定连接，基部包围支撑轴的固定端。

在一些实施例中，间隔件固定地设置在基部上。

本实用新型另一方面提供一种驱动装置，包括电机及齿轮箱，齿轮箱前文中的任一种齿轮箱。

本实用新型通实施例提供的驱动装置及其齿轮箱中，通过设置间隔件，增强了支撑轴的基部处的强度，可避免蜗轮与基部之间的直接摩擦，使基部更耐磨损，并降低驱动装置工作时产生的噪音。

附图说明

图1是本实用新型的驱动装置的第一实施例的立体图。

图2是图1所示驱动装置的截面图。

图3是图1所示驱动装置的齿轮箱的部分结构的立体图，其中去除了蜗轮、蜗杆及上盖等部件，以清楚地显示壳体部分的内部结构。

图4是图3所示驱动装置的齿轮箱的部分结构的爆炸示意图，其中截取了间隔件的安装部分。

图5是图4所示间隔件的立体图。

图6是本实用新型的驱动装置的第二实施例的截面图。

图7是图6所示的驱动装置的齿轮箱的间隔件的立体图。

图8是本实用新型的驱动装置的第三实施例的齿轮箱部分结构的立体图，其中去除了蜗轮、蜗杆及上盖等部件，以清楚地显示壳体部分的内部结构。

图9是图8所示驱动装置的齿轮箱的部分结构的爆炸示意图，其中截取了间隔件的安装部分。

图10是图8所示的驱动装置的齿轮箱的间隔件的立体图。

图11是本实用新型的驱动装置的齿轮箱壳体、衬套及支撑轴的另一实施例的截面图。

具体实施方式

以下将结合附图以及具体实施方式对本实用新型进行详细说明，以使得本实用新型的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。

如图1和2所示，本实用新型第一实施例的驱动装置100包括电机10以及与电机10连接的齿轮箱20，该齿轮箱20包括壳体21以及可转动地收容于壳体21内的传动机构。所述传动机构可以是齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构、皮带轮传动机构等。本实施例中，传动机构包括蜗杆14和蜗轮30。所述电机10具有一输出扭矩的转轴12。所述蜗杆14固定于所述转轴12上。所述转轴12连同蜗杆14装入壳体21内且蜗杆14与蜗轮30相啮合。

具体地，所述壳体21包括下壳22以及与下壳22连接的上盖24。所述下壳22限定用于收容蜗杆14的蜗杆腔28以及用于收容蜗轮30的蜗轮腔26。所述蜗杆腔28和蜗轮腔26相连通。在本文中，将蜗轮30安装后的轴向定义为齿轮箱20和壳体21/下壳22的轴向，与蜗轮30的轴向垂直的方向定义为齿轮箱20和下壳22的径向或侧向。本实施例中，下壳22的蜗轮腔26在下壳22的轴向一端形成开口以便装入蜗轮30，蜗杆腔28在壳体的侧向形成开口以便装入蜗杆14。所述上盖24与下壳22的蜗轮腔26的开口端相连，从而与下壳22共同限定蜗轮腔26，用于至少部分地容纳蜗轮30。

下壳22在所述蜗轮腔26处包括底壁224以及自底壁224的外周边缘朝向上盖24延伸的侧壁222。在本实施例中，底壁224的中央沿轴向设置有一支撑轴40，用于将蜗轮30可旋转地支撑于其上。支撑轴40具有与底壁224连接的固定端48以及远离底壁224的自由端44。本实施例中，支撑轴40的自由端44穿过上盖24而伸出至壳体21之外。支撑轴40在其固定端48处形成有一基部42。在下壳22的径向上，基部42的直径大于支撑轴40其它部分(例如自由端44)的直径。蜗轮30为中间具有轴孔的圆形蜗轮，其可旋转地套置于支撑轴40上，蜗轮30底端的内表面与基部42的外表面相对。通过基部42的设置，可增大支撑轴40与蜗轮30的接触面积，增强对可旋转的蜗轮30的稳固支撑。

本实施例中，支撑轴40由塑料材料制成，其与下壳22通过注塑成型等方式一体成型，在成型过程中，同时一体形成所述基部42。如图2所示，本实施例的支撑轴40形成为空心轴，一由金属制成的芯轴101沿轴向插入至支撑轴40内部，从而增强支撑轴40的强度，使其能够抵抗更大的扭矩而不会变形，更加稳定有效地支撑蜗轮30的转动。

同时参考图3至图5，本实用新型的齿轮箱20还包括设置在支撑轴40和蜗轮30之间的间隔件50，所述间隔件50套置在基部42外围，至少部分地将蜗轮30与基部42间隔开，从而避免二者之间的直接摩擦，避免基部42的磨损以及减小噪音，优选地，间隔件50固定地设置在基部42上。具体地，在本实施例中，间隔件50大致呈圆筒状，包括一环形的本体部56。本体部的内径大致与基部42的直径相等，或者可以略大于或略小于基部42的直径，使得间隔件50可以套置在基部42上。该间隔件50增强了支撑轴40的基部42处的强度，使基部42更耐磨损。

本申请的齿轮箱20还包括限位机构，用于防止间隔件50相对基部42转动。在本实施例中，限位机构包括相互配合的限位凸起52和限位槽422。限位凸起52设置在间隔件50上，间隔件50的本体部56在周向上呈非封闭状，其侧壁上形成一轴向间隙54。本体部56的周向两侧边分别位于间隙54的两侧，且所述两侧边沿径向向内延伸形成两长条状的限位凸起52。基部42的径向外侧对应所述两限位凸起52设有两个沿轴向延伸的限位槽422。在将间隔件50套置在基部42上时，间隔件50的两限位凸起52分别卡入至两限位槽422中。本实施例中，限位槽422沿轴向贯穿基部42的顶面46，在沿轴向将间隔件50装配到基部42时，间隔件50的限位凸起52可以沿轴向卡入该限位槽422，便于装配。限位槽422的另一端终止于基部42的底端，限位槽422的终止位置可限定间隔件50的插入深度，从而为间隔件50提供轴向方向的限位，较佳地，该插入深度大于或等于间隔件50的轴向长度，使得间隔件50在装配到位后不会高出基部42的顶面46。

本实施例中，间隔件50的限位凸起52位于第一间隙54两侧，且限位凸起52的形状为长条状，其沿轴向的长度等于间隔件50的轴向长度，其宽度大致等于间隔件50的厚度，因此，可通过将长方形金属板的两个侧边折弯90°形成限位凸起52，并将金属板卷曲成圆筒状以形成间隔件50。因此，采用此种构造使得间隔件50的制造过程简单方便，适于进行批量生产。另外，由间隙54断开的侧壁令间隔件50具有更好的弹性，使得间隔件50易于发生弹性变形而更加顺利地装套至基部42，此外，也可以将间隔件60的内径设置为比基部42的外径更小，并借助于间隔件50的弹性将其装配在基部42上，使得其与基部42的连接更加牢固、贴合更为紧密，且能够防止间隔件60与基部42沿轴向方向相对运动，从而将间隔件60与基部42固定。

在本实施例中，限位凸起52在本体部56的整个高度上延伸，即限位凸起52的轴向高度与本体部56的轴向高度相等。然而，在一种可行的实施例中，限位凸起也可仅在本体部的部分高度上延伸，即，限位凸起的轴向高度小于本体部的轴向高度。在这种情况下，间隙也可以不完全使整个本体部的周向断开，可以是本体部的轴向一段在周向上断开并在该处形成限位凸起，其轴向另一段则在周向上连续，在这种情况下，基部外围的限位槽优选在间隔件的整个装配行程上延伸。当限位凸起邻近本体部的顶部设置时，基部外围的限位槽可以在间隔件的整个装配行程上延伸，也可以对应地仅在基部的上段的高度上延伸，只要确保限位凸起可以卡入至限位槽中即可。在另一种可行的实施例中，限位凸起也可以是在本体部的侧壁上向内凹陷从而形成向内的凸起，在这种情况下，本体部可以是周向上连续的环形，而基部上的限位槽的布置，优选在间隔件整个装配行程上延伸，而在限位凸起邻近本体部的顶部设置时，限位槽也可相应地仅在基部上段的高度上延伸。

可以理解地，限位凸起的数量不受本实施例限制，其可以为一个或多个，相应地，限位槽的数量也为一个或多个。此外，在可行的实施例中，限位凸起和限位槽的位置也可以互换，即将限位凸起设置于基部的周向外侧，并将相应的限位槽设置于间隔件上，只要能够实现限位凸起与限位槽的配合从而保证第一间隔件与支撑轴不会发生相对旋转即可。

如图6-7所示，本实用新型第二实施例的驱动装置200的大体结构与第一实施例类似，其不同之处在于间隔件以及限位机构。在本实施例中，间隔件60大致呈圆筒状，包括一环形的本体部66。间隔件60的内径约等于基部42的直径，或者可以略大于或略小于基部42的直径，使得间隔件50可以套置在基部42上，优选地，间隔件60固定地设置在基部42上。间隔件60增强了支撑轴40的基部42处的强度，使基部42更耐磨损。

本实施例中，限位机构包括位于间隔件60上的限位凸起62和位于下壳22上的限位槽226。具体地，限位凸起62由间隔件60的本体部66沿轴向底端进一步向下突出而形成，在本实施例中，限位凸起62的形状大致为方形，其数量为4个，所述4个限位凸起62成对设置，即以两对限位凸起62的形式提供，其中，成对的限位凸起62相邻，两对限位凸起62在间隔件60的本体部66的周向上对称设置。限位槽226对应设置在下壳22的底壁224上，其数量与限位凸起62的数量相同，即设有4个限位槽226，4个限位槽226与4个限位凸起62的位置一一对齐。本实施例中，限位槽226设置在底壁224上表面邻近基部42的外缘处。在将间隔件60装配到所述基部42的外围后，间隔件60的限位凸起62卡入相应的限位槽226中，从而防止间隔件60与下壳22发生相对旋转。同时，间隔件60的底部与所述底壁224的上表面抵接，从而为间隔件60提供轴向方向的限位。

较佳地，间隔件60的本体部66的轴向长度小于或等于基部42的轴向长度，使得间隔件60在装配到位后不会高出基部42的顶面46。在本实施例中，间隔件60的本体部66在周向上呈非封闭状，其侧壁上形成轴向间隙64，从而可通过将金属板切割后卷曲成圆筒状制成间隔件60，其中限位凸起62可与间隔件60的侧壁一同经由切割等方式得到，使得间隔件60的制造过程简单方便，适于进行批量生产。另外，由间隙64断开的侧壁令间隔件60具有更好的弹性，使得间隔件60易于发生弹性变形而更加顺利地装套至基部42，此外，也可以将间隔件60的内径设置为比基部42的外径更小，并借助于间隔件60的弹性将其装配在基部42上，使得其与基部42的连接更加牢固、贴合更为紧密，且能够防止间隔件60与基部42沿轴向方向相对运动，从而将间隔件60与基部42固定。

可以理解地，限位凸起的数量不受本实施例的限制，其数量可以为一个或多个，相应地，限位槽的数量也可以为一个或多个，该限位凸起与限位槽的形状同样不受本实施例的限制，另外该驱动装置也可以同时包括多种不同形状的多个限位凸起以及相应的限位槽。此外，限位槽和限位凸起的位置也可以互换，即将限位槽设置于间隔件上，而将限位凸起对应地设置于底壁的上表面，只要能够实现限位凸起与限位槽形成配合从而保证间隔件不会相对支撑轴旋转即可。

如图8至图10所示，本实用新型第三实施例的驱动装置300的大体结构与第一实施例类似，其不同之处在于间隔件和限位机构，在本实施例中，间隔件70大致为圆筒状，包括一环形的本体部76和自本体部76的轴向顶端沿径向向内延伸形成环形内缘74。本体部76呈周向封闭的圆环状，其内径略大于基部42的直径，使得本体部76可以套置于基部42上，优选地，间隔件70固定地设置在基部42上。间隔件70增强了支撑轴40的基部42处的强度，使基部42更耐磨损。

本实施例中，限位机构包括位于基部42上的限位凸起428和位于间隔件70上的限位槽72。具体地，限位槽72设置在所述间隔件70的环形内缘74的径向内侧处，其以缺口的形式提供，本实施例中，限位槽72呈半圆形，其也可以为方形或其他形状。限位凸起72对应设置在基部42的顶面46上，其从顶面46沿轴向进一步向上凸伸而成，本实施例中，限位凸起428大体呈长方体状，其朝向径向外侧的一端形成为半圆柱形，该半圆柱形部分的轮廓与所述半圆形的限位槽72的形状吻合，即该限位槽72适合于与该限位凸起428配合。当间隔件70沿轴向方向套置到基部42的外围时，其具有环形内缘74的一端朝向支撑轴40的自由端44，限位槽72能够与限位凸起428对齐并形成配合，从而防止间隔件70与下壳22发生相对旋转，同时，环形内缘74的下表面与基部42的顶面46抵接，从而形成了轴向方向的定位。

可以理解地，限位槽72的数量不受本实施例限制，其可以为一个或多个，相应地，限位凸起428也可以为一个或多个。类似地，限位槽72与限位凸起428的形状也不受本实施例限制，例如可以将限位槽72设置为方形或椭圆形等，只要保证限位槽72与限位凸起428形成形状配合从而使得间隔件70与支撑轴40不会发生相对旋转即可。另外，也可以将限位凸起设置为沿径向突出基部外侧，而限位槽设置在间隔件的侧壁上，从而使得限位凸起突出的部分能够与间隔件的侧壁上的限位槽配合，此时限位凸起优选地不沿径向方向突出于限位槽，在这种情况，可以不需要设置环形内缘。另外，也可以将间隔件的侧壁设置为非封闭的，从而形成一个轴向间隙，令间隔件具备一定的弹性，使得间隔件能够发生弹性变形而更加顺利地装套至基部，同时也可通过间隔件的弹性使得其与基部的连接更加牢固。在这种情况下，也可以使得该间隙作为与基部上的限位凸起配合的限位槽，此时限位凸起可以沿径向突出于基部外侧，且优选地不突出于该间隙。

在其他实施例中，支撑轴也可以是预先成型的独立的元件，并通过装配或嵌入成型等方式与下壳的底壁固定连接，此时支撑轴可以由与壳体不同的材料制成。例如，在图11所示的实施例中，支撑轴预先由金属制成后，通过嵌入成型的方式与壳体21一体固定连接，壳体21成型时一体形成基部42，基部42包覆在支撑轴的固定端48的外围，有利地加强支撑部连接的稳固性。其中，类似于上述第二实施例，间隔件60套置在基部42的外围，并将间隔件60上的限位凸起62卡入位于下壳22上的限位槽226，从而防止间隔件60与下壳22发生相对旋转，同时，间隔件60的底部与所述底壁224的上表面抵接，从而为间隔件60提供轴向方向的限位。可以理解地，本实施例中的间隔件和基部以及限位机构也可以采用本文中其他实施例中的结构，以此不再赘述。用金属制造支撑轴，使得支撑轴的强度进一步提升，如此，基部可以与底壁通过注塑成型的方式构成不可拆卸的一体结构。

除以上所述的实施例之外，在其它未示出的实施例中，间隔件可以通过其它的方式提供并与基部连接，例如但不限于：将间隔件可包括或设置为多个沿周向间隔的元件，这些元件分别设置在基部周向外侧，并与基部或下壳连接；或者将间隔件设置为通过嵌入成型等方式与基部或下壳固定连接等。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (11)

1.一种齿轮箱，包括壳体以及设置于壳体内的蜗轮，所述壳体内固定地设有支撑轴，用于将所述蜗轮可转动地支撑于其上，所述支撑轴包括自由端及与自由端相对的固定端，所述支撑轴的所述固定端的外围设有基部，其特征在于，所述齿轮箱还包括一间隔件，所述间隔件至少部分地位于所述蜗轮和所述基部之间，所述齿轮箱还具有限位机构，用于防止所述间隔件相对所述基部转动。

2.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述限位机构包括限位凸起和限位槽，所述壳体和所述间隔件二者之一形成所述限位凸起，二者之另一形成所述限位槽。

3.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述限位凸起沿所述壳体的轴向或径向延伸。

4.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述基部大致呈圆柱状，所述限位槽形成在所述基部的外围，所述限位凸起形成在所述间隔件上，所述间隔件包括一环形的本体部，所述限位凸起自所述本体部向内延伸并卡入所述限位槽内；所述间隔件的所述本体部在周向呈非封闭状，所述限位凸起自所述本体部的周向侧边向内延伸；所述限位槽在所述基部的轴向上延伸并在所述基部的顶面形成一开口，用于供所述限位凸起插入。

5.根据权利要求4所述的齿轮箱，其特征在于，所述限位凸起和所述限位槽各有两个，两个所述限位凸起分别由所述本体部的两周向侧边向内延伸而成，所述两个限位凸起之间间隔形成一间隙，两个所述限位槽相邻且间隔形成于所述基部外围，两个所述限位凸起分别卡入所述两个所述限位槽内。

6.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述间隔件包括一环形的本体部，所述限位凸起自所述本体部的一端沿轴向凸伸，所述限位凸起仅在所述本体部的部分圆周上延伸，所述壳体包括下壳和上盖，所述支撑轴自所述下壳的底壁凸伸，所述限位槽形成于所述下壳的所述底壁上，所述限位凸起沿轴向卡入所述下壳的所述限位槽内；所述限位凸起和所述限位槽分别为多个，所述限位凸起沿所述本体部的周向呈间隔布置。

7.根据权利要求2所述的齿轮箱，其特征在于，所述限位凸起形成在所述基部上，所述限位槽形成于所述间隔件上，所述限位凸起自所述基部向外凸伸并卡入所述限位槽内；所述间隔件包括环形的本体部以及位于所述本体部的一轴向末端的环形内缘，所述环形内缘自所述本体部的所述轴向末端的周缘朝所述间隔件的中心轴线延伸形成，所述限位槽为形成在所述环形内缘上的缺口。

8.根据权利要求1所述的齿轮箱，其特征在于，所述间隔件固定地设置在所述基部上。

9.根据权利要求1-8任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述支撑轴与所述壳体一体成型，所述基部与所述支撑轴一体成型，所述支撑轴为空心轴，所述齿轮箱还包括一金属芯轴，所述金属芯轴插入至所述支撑轴内以增强所述支撑轴的强度。

10.根据权利要求1-8任一项所述的齿轮箱，其特征在于，所述基部与所述壳体一体成型，所述支撑轴由金属制成，所述支撑轴与所述壳体固定连接，所述基部包围所述支撑轴的固定端。

11.一种驱动装置，包括电机及齿轮箱，其特征在于，所述齿轮箱为权利要求1-10中任一项所述的齿轮箱。

Images