CN216143139U - 扭矩传递组件及变速箱执行器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种扭矩传递组件及变速箱执行器，所述扭矩传递组件包括扭矩传递结构、扭矩输出结构和球轴承。扭矩传递结构的第一侧设有凸伸部，凸伸部的径向外侧形成第一避让区域且第一侧具有第一抵持面；扭矩输出结构设有凸缘，凸缘的径向外侧形成第二避让区域且凸缘的第二侧具有第二抵持面；球轴承的内圈夹持在第一抵持面和第二抵持面之间；第一避让区域和第二避让区域用来避让所述球轴承。本实用新型极大地减少了零件数量，有助于减少装配时间、缩短公差链、减少轴向尺寸；构造了球轴承的配合连接结构，防止球轴承的非转动部与扭矩传递结构和扭矩输出结构相互摩擦，有助于延长使用寿命和使用稳定性。

Description

扭矩传递组件及变速箱执行器

技术领域

本实用新型涉及变速箱执行器技术领域，具体来说是一种扭矩传递组件及变速箱执行器。

背景技术

变速箱执行器(Gearbox actuator，GA)被广泛用于车辆的变速箱中，用于实现换档方向和选档方向的齿轮运动。参见图1所示，其示出了一种变速箱执行器1的结构，包括两个模块：换档模块11和选档模块12，每个模块均由电机输入扭矩以实现驱动。

以其中的换档模块11为例，同样参见图1所示，换档电机111的输出轴与一换档内齿轮112相啮合，换档内齿轮112(见图3)与一换档蜗杆113(见图4)固定，从而换档电机111的输出轴输入的扭矩经由换档内齿轮112传递至换档蜗杆113。进一步地，换档蜗杆113与一换档涡轮114啮合，换档涡轮114与一换档轴115连接，从而换档蜗杆113输出的扭矩经由换档涡轮114传递至换档轴115。而在换档轴115上连接有换档拨片116，换档轴115受到扭矩后能带动换档拨片116拨动同步器，以使同步器与不同的输出齿轮啮合，进而实现换档操作。

在此换档过程中，拨片拨动同步器时将受到反作用力，该反作用力经由换档轴115、换档涡轮114后传递至换档蜗杆113形成对换档蜗杆113的轴向载荷。结合图2所示，为平衡此轴向载荷，在换档蜗杆113的颈部配合有一推力轴承117。同时，还在换档蜗杆113的颈部设有前后两个滚针轴承118，以支撑换档蜗杆113、减小运动过程中的摩擦系数并保证旋转精度。而在滚针轴承118和推力轴承117的装配中，又需要采用第一垫片119和第二垫片1110进行固定。

因而，在现有的换档模块11中，为保证换档蜗杆113的稳定运作，需要设置两个滚针轴承118、一个推力轴承117、一个第一垫片119和两个第二垫片1110，涉及的零件较多。并且，由于推力轴承117的装配和滚针轴承118的装配是两个独立的装配过程，需要分别实现两者的装配，这就使得需要花费较长的装配时间。同时，只有在两者都装配完成后才能步入后一工序，也导致了生产线循环时间的增长。

并且，由于组装中涉及的零件较多，需要计算的公差链较长，导致了尺寸设计的繁琐，且零件尺寸和装配精度的要求都较高，这在实际的生产过程中也是较不经济的。

同时，也由于组装中涉及的零件较多，使得整条生产线和存储中涉及的零件较多，不仅增加了维护材料信息(如工程图、零件编号和材料编号等)的困难度，也增加了相似零件被错配至不同生产线中的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种扭矩传递组件及变速箱执行器的换档模块，减少扭矩传递组件中的零件，简化其结构并减少装配步骤。

为了实现上述目的，提供一种扭矩传递组件，包括：

扭矩传递结构，所述扭矩传递结构的第一侧设有凸伸部，所述凸伸部的径向外侧形成第一避让区域且所述凸伸部的第一侧具有第一抵持面；

扭矩输出结构，所述扭矩传递结构与所述扭矩输出结构相配合以传递扭矩，所述扭矩输出结构的轴颈相邻于所述第一抵持面的第一侧，且所述扭矩输出结构在相邻于所述轴颈的第一侧设有凸缘，所述凸缘的径向外侧形成第二避让区域且所述凸缘的第二侧具有第二抵持面；

球轴承，所述球轴承包括：内圈和外圈；所述内圈配合于所述轴颈处；

其中，所述内圈的轴向的两端夹持在所述第一抵持面和所述第二抵持面之间；所述第一避让区域和所述第二避让区域用来避让所述球轴承。

可选地，所述第一抵持面和所述第二抵持面沿着所述径向外侧不超出所述内圈轴向的两端。

可选地，所述扭矩传递组件还包括壳体，所述外圈与所述壳体相对固定。

可选地，所述壳体内还设有支撑套，所述支撑套的第一侧设有第三抵持面；

所述壳体的第二侧设有第四抵持面；

所述外圈的轴向的两端夹持在所述第三抵持面和所述第四抵持面之间。

可选地，所述支撑套与所述壳体之间沿轴向设有弹性件。

可选地，所述支撑套的径向外侧设有第一承载部，所述壳体的径向内侧设有第二承载部，所述弹性件设置于所述第一承载部和所述第二承载部的轴向之间。

可选地，所述扭矩传递结构为内齿轮，所述扭矩输出结构为蜗杆，所述球轴承为深沟球轴承。

本实用新型还提供一种变速箱执行器，包括所述的扭矩传递组件。

可选地，所述变速箱执行器还包括扭矩输入组件，所述扭矩传递组件包括扭矩输入结构；所述扭矩输入结构与所述扭矩传递结构相配合，以向所述扭矩传递结构输入扭矩。

可选地，所述扭矩输入结构与所述扭矩输出结构偏心设置。

本实用新型具有至少如下有益效果：

本实用新型将现有的两个第一垫片、一个第二垫片、两个滚针轴承和一个推力轴承替换为一个球轴承，极大地减少了零件的数量，不仅有助于加快装配速度，减少装配时间；还有助于缩短公差链，降低产品质量控制的成本；并且也减少了零件材料信息维护的困难度和零件错配的风险，有助于减少存储和物流的负担；同时，还有助于减少整体结构的轴向尺寸，有助于提高整体结构的布局紧凑性；此外，还有助于减少加工和装配的成本。

本实用新型对扭矩传递结构和扭矩输出结构进行结构改进，构造了对球轴承进行配合连接的结构，防止球轴承的非转动部在转动过程中与转动的扭矩传递结构和扭矩输出结构相互摩擦，有助于延长扭矩传递组件的使用寿命和使用稳定性。

附图说明

图1示例性示出一种现有的变速箱执行器的结构示意图。

图2示例性示出一种现有的换档模块的结构示意图。

图3示出图2中换档内齿轮的结构示意图。

图4示出图2中换档蜗杆的部分结构示意图。

图5示例性示出一种扭矩传递组件的结构示意图。

图6示出图5中扭矩传递结构的结构示意图。

图7示出图5中扭矩输出结构的部分结构示意图。

图中：1.变速箱执行器 11.换档模块 111.换档电机 112.换档内齿轮 113.换档蜗杆 114.换档涡轮 115.换档轴 116.换档拨片 117.推力轴承 118.滚针轴承119.第一垫片 1110.第二垫片 12.选档模块 2.扭矩输入组件 21.扭矩输入结构 3.扭矩传递结构 31.第一抵持面 32.第一避让区域 4.扭矩输出结构 41.第二抵持面42.第二避让区域 5.球轴承 51.外圈 52.内圈 53.端盖 6.支撑套 61.第三抵持面 62.第一承载部 7.壳体 71.第四抵持面 72.第二承载部 8.弹性件。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图5-图7所示，本实施例示出一种扭矩传递组件，包括扭矩传递结构3、扭矩输出结构4和球轴承5。

应当示出的是，在下述实施例中，所述轴向即指扭矩输出结构4的轴向，参见图5中所示，A1方向即为第一侧的方向，A1方向的相反方向即为第二侧的方向；R1方向和R2方向即为径向外侧方向，R1方向和R2方向分别以所述扭矩输出结构4的轴线上的任意一点为起点，指向垂直于所述轴线的两侧，即垂直地远离所述轴线的方向；R1方向和R2方向的相反方向即为轴向内侧方向。

其中，所述扭矩传递结构3的第一侧设有凸伸部，所述凸伸部的径向外侧形成第一避让区域32且所述凸伸部的第一侧具有第一抵持面31。

在一些实施例中，参见图5并对比图3和图6所示，本实用新型所述扭矩传递结构3采用内齿轮，但是本实用新型所述扭矩传递结构3为了适应球轴承5，相应地对所述扭矩传递结构3的轴向空间做出更改，以防止所述扭矩传递结构3与所述球轴承5之间存在摩擦。详细地讲，在所述内齿轮的轴向后端端面，即朝向第一侧的端面，设有周向缺口，以在所述内齿轮的中部形成凸伸部。所述凸伸部朝向第一侧的端面为第一抵持面31，所述周向缺口的位置形成所述第一避让区域32，以避让所述球轴承5。在本实施例中，所述周向缺口以及所述凸伸部均形成于所述内齿轮的外法兰上。在其他实施例中，所述扭矩传递结构3也可采用外齿轮，只需能够接收扭矩并向扭矩输出结构4传递扭矩即可。

所述扭矩输出结构4与所述扭矩传递结构3相配合且能随所述扭矩传递结构3转动，从而实现扭矩的传递。所述扭矩输出结构4的轴颈与所述第一抵持面31相邻，且在相邻于所述轴颈的第一侧设有凸缘，所述凸缘的径向外侧形成第二避让区域42且所述凸缘的第二侧具有第二抵持面41。

在一些实施例中，参见图5并对比图4和图7所示，本实用新型所述扭矩输出结构4采用蜗杆，所述蜗杆在近于第二侧的一端与所述扭矩传递结构3(即所述内齿轮)固定连接，从而当所述内齿轮接收到外部扭矩时，能向所述蜗杆传递外部扭矩并带动所述蜗杆转动。相较于现有技术，本实用新型所述扭矩输出结构4为了适应球轴承5，相应地对所述扭矩输出结构4的径向空间做出更改，例如缩小法兰的直径，以防止所述扭矩输出结构4与所述球轴承5之间存在摩擦。详细地讲，所述蜗杆在相邻于颈部的第一侧位置设有凸缘，所述凸缘朝向第二侧的端面形成所述第二抵持面41，所述凸缘的径向外侧形成所述第二避让区域42，以避让所述球轴承5。在本实施例中，所述凸缘是指所述蜗杆的外法兰。在其他实施例中，所述扭矩输出结构4也可采用光轴，而后由光轴装配其他零部件，并向其他零部件输出扭矩。

参见图5，所述球轴承5包括内圈52、外圈51、转动体、保持架以及端盖53，所述球轴承5用于支撑蜗杆、减小运动过程中的摩擦系数、保证旋转精度，并同时承受轴向载荷。所述保持架及转动体位于所述球轴承5的内部，而所述内圈52、外圈51及端盖53具有位于所述球轴承5的表面的部分，能与外界相接触。使用时，所述内圈52与扭矩输出结构4配合并随其转动，而所述外圈51以及端盖53则不随扭矩输出结构4转动。

其中，所述内圈52配合于所述扭矩输出结构4的轴颈处，且所述内圈52轴向的两端被抵持于所述第一抵持面31和所述第二抵持面41之间，所述第一抵持面31和所述第二抵持面41在径向外侧不超出所述内圈52轴向的两端。

在一些实施例中，参见图5所示，所述球轴承5采用深沟球轴承，所述扭矩输出结构4采用蜗杆，所述深沟球轴承的内圈52配合于所述蜗杆的颈部，并且，所述内圈52朝向第二侧的端面与所述第一抵持面31相贴合，所述内圈52朝向第一侧的端面与所述第二抵持面41相贴合，从而通过所述第一抵持面31和所述第二抵持面41实现所述内圈52与所述蜗杆之间的相对固定。

并且，由于所述第一抵持面31和所述第二抵持面41在径向外侧不超出所述内圈52轴向的两端，即在由径向内侧至径向外侧的方向，所述第一抵持面31的高度低于或等于所述内圈52朝向第二侧的端面的高度，从而在径向上形成了第一避让区域32，所述扭矩传递结构3在转动时与所述端盖53及所述外圈51不接触，进而不产生摩擦；同时，在由径向内侧至径向外侧的方向，所述第二抵持面41的高度低于或等于所述内圈52朝向第一侧的端面的高度，从而在径向上形成了第二避让区域42，所述扭矩输出结构4在转动时与所述端盖53及所述外圈51不接触，进而也不产生摩擦。也就是说，所述第一避让区域32和所述第二避让区域42能够避让所述球轴承5，尤其是避让除内圈52以外的所述球轴承5的其他结构，例如避让所述端盖53及所述外圈51。

本实施例中，所述扭矩传递组件还包括壳体7，所述外圈51与所述壳体7相对固定。在一些实施例中，所述壳体7内还设有支撑套6，所述支撑套6朝向第一侧设有第三抵持面61；所述壳体7朝向第二侧设有第四抵持面71；所述外圈51轴向的两端被抵持于所述第三抵持面61和所述第四抵持面71之间。

例如，参见图5所示，所述支撑套6配合于所述的壳体7内且与所述壳体7相对固定，所述支撑套6的轴向后端延伸至所述外圈51朝向第二侧的端面以形成第三抵持面61。所述壳体7则在所述外圈51朝向第一侧的端面处向径向内侧设有内法兰，所述内法兰朝向第二侧的端面形成第四抵持面71，所述外圈51轴向的两端被抵持于所述第三抵持面61和所述第四抵持面71之间，从而实现外圈51与壳体7之间的相对固定。

进一步地，在一些实施例中，所述支撑套6与所述壳体7之间还沿轴向设有弹性件8。

例如，所述支撑套6向径向外侧设有第一承载部62，所述壳体7向径向内侧设有第二承载部72，所述第一承载部62和所述第二承载部72的轴向之间设有所述弹性件8，所述支撑套6所受的轴向载荷能通过所述第一承载部62、弹性件8和第二承载部72柔性地传递至壳体7。所述弹性件8可以采用卡簧或其他弹性体。

本实施例还提供一种变速箱执行器的换档模块，包括扭矩输入组件2和所述扭矩传递组件，如图5所示。

其中，所述扭矩输入组件2包括扭矩输入结构21，所述扭矩输入结构21与所述扭矩传递结构3相配合，用于向所述扭矩传递结构3输入扭矩。例如，所述扭矩输入结构21为电机，所述扭矩输入结构21为电机的输出轴，所述输出轴与所述扭矩传递结构3相啮合。

在一些实施例中，所述扭矩输入结构21与所述扭矩输出结构4偏心设置，可以更好地实现扭矩传递。例如，所述扭矩输入结构21为输出轴，所述扭矩传递结构3为内齿轮，所述扭矩输出结构4为蜗杆，所述输出轴与所述内齿轮相啮合，所述蜗杆与所述内齿轮固定于所述内齿轮的中部，所述输出轴与所述蜗杆不同轴设置，即所述输出轴的轴线和所述蜗杆的轴线不为同一直线。

综上所述，本实用新型对扭矩传递结构和扭矩输出结构进行结构改进，构造了对球轴承进行配合连接的结构，防止球轴承的非转动部在转动过程中与转动的扭矩传递结构和扭矩输出结构相互摩擦，有助于延长扭矩传递组件的使用寿命和使用稳定性。同时，本实用新型极大地减少了零件的数量，不仅有助于加快装配速度，减少装配时间；还有助于缩短公差链，降低产品质量控制的成本；并且也减少了零件材料信息维护的困难度和零件错配的风险，有助于减少存储和物流的负担；此外，本实用新型还有助于减少整体结构的轴向尺寸，有助于提高整体结构的布局紧凑性；此外，还有助于减少加工和装配的成本。

Claims (10)

1.一种扭矩传递组件，其特征在于，包括：

扭矩传递结构，所述扭矩传递结构的第一侧设有凸伸部，所述凸伸部的径向外侧形成第一避让区域且所述凸伸部的第一侧具有第一抵持面；

扭矩输出结构，所述扭矩传递结构与所述扭矩输出结构相配合以传递扭矩，所述扭矩输出结构的轴颈相邻于所述第一抵持面的第一侧，且所述扭矩输出结构在相邻于所述轴颈的第一侧设有凸缘，所述凸缘的径向外侧形成第二避让区域且所述凸缘的第二侧具有第二抵持面；

球轴承，所述球轴承包括：内圈和外圈；所述内圈配合于所述轴颈处；

其中，所述内圈的轴向的两端夹持在所述第一抵持面和所述第二抵持面之间；所述第一避让区域和所述第二避让区域用来避让所述球轴承。

2.如权利要求1所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述第一抵持面和所述第二抵持面沿着所述径向外侧不超出所述内圈的轴向的两端。

3.如权利要求1所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述扭矩传递组件还包括壳体，所述外圈与所述壳体相对固定。

4.如权利要求3所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述壳体内还设有支撑套，所述支撑套的第一侧设有第三抵持面；

所述壳体的第二侧设有第四抵持面；

所述外圈的轴向的两端夹持在所述第三抵持面和所述第四抵持面之间。

5.如权利要求4所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述支撑套与所述壳体之间沿轴向设有弹性件。

6.如权利要求5所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述支撑套的径向外侧设有第一承载部，所述壳体的径向内侧设有第二承载部，所述弹性件设置于所述第一承载部和所述第二承载部的轴向之间。

7.如权利要求1所述的扭矩传递组件，其特征在于，所述扭矩传递结构为内齿轮，所述扭矩输出结构为蜗杆，所述球轴承为深沟球轴承。

8.一种变速箱执行器，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的扭矩传递组件。

9.如权利要求8所述的变速箱执行器，其特征在于，所述变速箱执行器还包括扭矩输入组件，所述扭矩传递组件包括扭矩输入结构；所述扭矩输入结构与所述扭矩传递结构相配合，以向所述扭矩传递结构输入扭矩。

10.如权利要求9所述的变速箱执行器，其特征在于，所述扭矩输入结构与所述扭矩输出结构偏心设置。

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