CN217463067U - 蜗轮蜗杆传动机构和电驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蜗轮蜗杆传动机构，其中，所述蜗轮蜗杆传动机构至少包括：蜗杆；齿轮箱，所述齿轮箱具有与所述蜗杆相配合的蜗轮；至少一个摩擦衬垫，所述摩擦衬垫具有摩擦部和朝着所述蜗杆的方向伸出的至少一个突出部，所述突出部接收在所述蜗杆的端部的凹口中；具有内孔的至少一个阻尼元件，所述阻尼元件通过所述内孔套装在所述摩擦衬垫的所述突出部上并且布置在所述摩擦衬垫的所述摩擦部和所述蜗杆的所述端部之间。还涉及一种电驱动器。能够抑制蜗杆的轴向振动并且降低冲击噪声，还能够实现自锁功能。

Description

蜗轮蜗杆传动机构和电驱动器

技术领域

本实用新型涉及一种蜗轮蜗杆传动机构，还涉及一种具有所述蜗轮蜗杆传动机构的电驱动器。

背景技术

蜗轮蜗杆传动机构是一种动力传达机构，所述动力传达机构利用蜗杆的转动带动蜗轮转动，从而将电机的转速降低到期望的转速并且增大扭矩，由此实现转速匹配和扭矩传递的作用。

在蜗轮蜗杆传动机构运行过程中，蜗杆承受轴向力，其中，在电机启动时或者由电机驱动的蜗杆的转向发生改变时，由此施加到蜗杆上的轴向力变化并且引起蜗杆的轴向振动以及冲击噪声。此外，蜗杆与用于蜗轮的齿轮箱壁产生摩擦，这影响蜗轮蜗杆传动机构的运行性能。

为此，在现有的蜗轮蜗杆传动机构中设有用于减小轴向振动和冲击噪声的阻尼元件以及用于防止蜗杆的摩擦的摩擦衬垫，其中，首先将阻尼元件和摩擦衬垫装配到齿轮箱中，然后在额外固定阻尼元件和摩擦衬垫的情况下将电机与齿轮箱组装在一起，其中，摩擦衬垫直接抵接到蜗杆的端部上。然而，这种蜗轮蜗杆传动机构的装配相对复杂并且在蜗杆和摩擦衬垫之间以及在摩擦衬垫和齿轮箱之间仍会产生冲击噪声。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提出一种改进的蜗轮蜗杆传动机构，所述蜗轮蜗杆传动机构能够简单地装配并且抑制蜗杆的轴向振动，从而降低冲击噪声并且提升蜗轮蜗杆传动机构的运行性能。

根据本实用新型的第一方面，提供一种蜗轮蜗杆传动机构，其中，所述蜗轮蜗杆传动机构至少包括：

-蜗杆；

-齿轮箱，所述齿轮箱具有与所述蜗杆相配合的蜗轮；

-至少一个摩擦衬垫，所述摩擦衬垫具有摩擦部和朝着所述蜗杆的方向伸出的至少一个突出部，所述突出部接收在所述蜗杆的端部的凹口中；

-具有内孔的至少一个阻尼元件，所述阻尼元件通过所述内孔套装在所述摩擦衬垫的所述突出部上并且布置在所述摩擦衬垫的所述摩擦部和所述蜗杆的所述端部之间。

相比于现有技术，在根据本实用新型的蜗轮蜗杆传动机构中，能够预先将摩擦衬垫和阻尼元件装配到蜗杆上，然后将蜗杆与齿轮箱组装在一起，这明显简化了整个传动机构的装配过程并且降低了装配成本。此外，布置在摩擦衬垫的摩擦部和蜗杆的端部之间的阻尼元件能够抑制蜗杆的轴向运动并且在蜗杆的轴向振动传递到摩擦衬垫之前降低所述轴向振动，从而尽可能地减小由轴向振动引起的冲击噪声。另外，通过受挤压的阻尼元件还能够提供沿蜗杆的轴向方向的轴向力，所述轴向力传递到蜗杆和蜗轮的配合部位处并且由此增大蜗轮和蜗杆之间的摩擦力，从而防止蜗轮发生倒转并且实现蜗轮蜗杆传动机构的自锁功能。

根据本实用新型的第二方面，提供一种电驱动器，其中，所述电驱动器至少包括电机和根据本实用新型的蜗轮蜗杆传动机构，其中，所述电机构造成用于驱动所述蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆旋转。

附图说明

下面，通过参看附图更详细地描述本实用新型，可以更好地理解本实用新型的原理、特点和优点。附图包括：

图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的电驱动器的示意性视图；

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的蜗轮蜗杆传动机构的局部视图；

图3示出了图2的爆炸视图；

图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的蜗轮蜗杆传动机构的摩擦衬垫的示意性视图；

图5示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的蜗轮蜗杆传动机构的阻尼元件的示意性视图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案以及有益的技术效果更加清楚明白，以下将结合附图以及多个示例性实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，而不用于限定本实用新型的保护范围。

在附图中，有时为了明确起见，夸大表示了每个构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，附图中每个部件的形状和大小不反映真实比例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是材料锁合的连接，也可以是形状锁合或力锁合的连接；可以是直接相连，也可以通过中间件间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的电驱动器100的示意性视图。在此，电驱动器100示例性地使用在车辆中，例如用于车窗升降系统，通过所述电驱动器100能够驱动车辆的车窗沿竖直方向运动。当然也可以考虑，电驱动器100使用在另外的本领域技术人员认为有意义的技术领域或机构中，例如电动工具或家用电器。

如图1所示，电驱动器100包括蜗轮蜗杆传动机构和电机50，其中，蜗轮蜗杆传动机构包括蜗杆10和齿轮箱20，其中，电机50构造成用于驱动蜗杆10旋转，并且所述蜗杆构造成用于在电机50被供给以电能的情况下以相对较高的转速和相对较低的输出扭矩旋转，并且齿轮箱20具有与蜗杆10相配合的蜗轮21，所述蜗轮布置在齿轮箱20的壳体22中。在此，通过蜗轮21和蜗杆10的啮合传动，蜗轮21以相对较低的转速和相对较高的输出扭矩旋转，由此能够将电机50的输出转速减速到期望的输出转速并且得到大的输出转矩，从而有效地实现动力传递并且提高效率。示例性地，电机50尤其构造为功率小于200W、尤其小于50W的小型电机或微型电机。在此，通过控制供应给电机50的电流方向能够相应地控制蜗杆10的旋转方向，由此控制蜗轮21的旋转方向。然而，在电机50启动或改变电流方向时，施加到蜗杆10上的轴向力会引起蜗杆10的轴向运动和冲击噪声，这会不利地影响整个电驱动器100的运行性能。

如图1所示，蜗轮蜗杆传动机构还包括至少一个摩擦衬垫30，所述摩擦衬垫布置在蜗杆10的端部与齿轮箱20的壳体22之间并且构造成用于与壳体22的内壁接触，由此防止蜗杆10与齿轮箱20的壳体22直接接触并且避免对难以拆卸的蜗杆10造成磨损。在此，摩擦衬垫30作为消耗件能够简单地并且成本有利地替换。为此，摩擦衬垫30具有摩擦部31和朝着蜗杆10的方向伸出的至少一个突出部32，所述突出部能够接收在蜗杆10的端部的凹口11中，具体参见关于图2和图3的说明。在此，摩擦衬垫30的摩擦部31与齿轮箱20的壳体22接触，其中，摩擦部31的背离突出部32的端侧抵靠在齿轮箱20的壳体22的内壁上并且承担主要的摩擦功能。

如图1所示，蜗轮蜗杆传动机构还包括至少一个阻尼元件40，所述阻尼元件布置在摩擦衬垫30和蜗杆10的端部之间。在此，通过阻尼元件40能够有效地抑制蜗杆10的轴向运动并且由此降低冲击噪声，从而改善电驱动器100或者说蜗轮蜗杆传动机构的运行性能。

在此，例如当电驱动器100使用在车辆的车窗升降系统中时，可以通过电机50驱动蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆10旋转，所述蜗杆利用与齿轮箱20的蜗轮21的配合使蜗轮21相应地旋转，通过所述蜗轮驱动车窗玻璃升高到期望的高度，所述车窗玻璃在重力作用下有竖直向下运动的趋势。此时，布置在摩擦衬垫30和蜗杆10的端部之间的阻尼元件40处于受挤压的状态，由此阻尼元件40提供沿蜗杆10的轴向方向的轴向力，所述轴向力传递到蜗杆10和蜗轮21的配合部位处，从而增大蜗杆10和蜗轮21之间的摩擦力，所述摩擦力能够防止蜗轮21发生倒转并且实现蜗轮蜗杆传动机构的自锁功能，所述自锁功能能够使车窗玻璃可靠地保持在期望高度上。

示例性地，蜗轮蜗杆传动机构在蜗杆10的两个相对置的端部处分别设有摩擦衬垫30和阻尼元件40。通过在蜗杆10的两个端部处设置的摩擦衬垫30和阻尼元件40能够可靠地防止蜗杆10在两个端部处的磨损并且抑制蜗杆10朝着两个方向的轴向运动，从而尽可能地降低蜗杆10的冲击噪声。

图2示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的蜗轮蜗杆传动机构的局部视图。图3示出了图2的爆炸视图。

如图2和图3所示，摩擦衬垫30具有摩擦部31和朝着蜗杆10的方向伸出的至少一个突出部32，所述突出部接收在蜗杆10的端部的凹口11中，并且阻尼元件40具有内孔41，阻尼元件40通过所述内孔套装在摩擦衬垫30的突出部32上并且布置在摩擦衬垫的摩擦部31和蜗杆10的端部之间。在此，摩擦衬垫30和阻尼元件40能够方便地预先装配在蜗杆10上，然后将蜗杆10连同摩擦衬垫30和阻尼元件40与齿轮箱20组装在一起，由此能够极大地简化蜗轮蜗杆传动机构的装配过程。

示例性地，摩擦衬垫30的摩擦部31的背离突出部32的端侧31.1抵靠在齿轮箱20的壳体22的内壁上并且至少部分呈球面形式地构型。由此能够减小摩擦部31的端侧31.1与齿轮箱20的壳体22的内壁的接触面积，以降低端侧31.1与壳体22的内壁的摩擦阻力，从而尽可能地减小摩擦衬垫30与壳体22的摩擦力对蜗杆10的旋转造成的不利影响。当然可以考虑，摩擦衬垫30的摩擦部31整体呈半球形地构型。

示例性地，摩擦衬垫30的突出部32以间隙配合的形式接收在蜗杆10的凹口11中。在此，“间隙配合”应理解为，在凹口11与突出部32之间存在间隙并且突出部32在轴向力的作用下能够相对于凹口11移动。由此能够容易地将突出部32插入到蜗杆10的凹口中。

示例性地，阻尼元件40以压缩状态布置在摩擦衬垫30的摩擦部31和蜗杆10的端部之间。在蜗轮蜗杆传动机构运行过程中，受压缩的阻尼元件40能够提供轴向力，所述轴向力在一定程度上补偿由电机50施加到蜗杆10上的轴向力，从而更好地抑制蜗杆10的不期望的轴向运动。尤其在突出部32以间隙配合的形式接收在蜗杆10的凹口11中的情况下，当摩擦衬垫30的摩擦部31的端侧31.1被一定程度地磨损掉时，处于压缩状态的阻尼元件40能够将摩擦衬垫30的摩擦部31的端侧31.1始终抵压在齿轮箱20的壳体22的内壁上，从而防止在摩擦衬垫30与齿轮箱20的壳体22之间形成间隔并且进一步产生冲击噪声。

示例性地，摩擦衬垫30的突出部32以过盈配合的形式接收在蜗杆10的凹口11中。在此，突出部32紧密地插接到蜗杆10的凹口11中，这能够有效地防止摩擦衬垫30从蜗杆10脱落并且简化蜗轮蜗杆传动机构的装配过程。

图4示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的蜗轮蜗杆传动机构的摩擦衬垫30的示意性视图。

如图4所示，摩擦衬垫30的突出部32方柱形地构型。相应地，蜗杆10的用于接收突出部32的凹口11同样方形地构型。由此能够实现摩擦衬垫30与蜗杆10的共轴转动并且防止出现摩擦衬垫30关于蜗杆10的周向滑动，这避免蜗杆10的端部发生磨损。但也可以考虑，突出部32以本领域技术人员认为有意义的形状构型，例如三角柱形。

示例性地，摩擦衬垫30由塑料通过注塑工艺一件式地成形，所述塑料例如是热固性树脂。由此能够成本有利地并且容易地制造摩擦衬垫30。但也可以考虑，摩擦衬垫30由陶瓷材料制造。

图5示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的蜗轮蜗杆传动机构的阻尼元件40的示意性视图。

如图5所示，阻尼元件40的内孔41圆形构型，所述内孔的直径大于摩擦衬垫30的突出部32的径向尺寸，由此阻尼元件40能够容易地套装在突出部32上。但也可以考虑，阻尼元件40的内孔41方形地构型。在此，阻尼元件40尤其以间隙配合的形式套装在摩擦衬垫30的突出部32上。

示例性地，阻尼元件40由弹性材料制造，所述弹性材料例如是硅橡胶。由此能够成本有利地并且容易地制造阻尼元件40。由弹性材料制造的阻尼元件40能够提供有效的阻尼功能，并且防止在摩擦衬垫30的摩擦部31与齿轮箱20的壳体22之间以及在摩擦衬垫30的摩擦部31与蜗杆10的端部之间产生空隙，从而尽可能地降低冲击噪声。

示例性地，摩擦衬垫30具有多个、例如两个或三个突出部32，这些突出部关于摩擦衬垫30的中心轴线轴对称地布置，并且蜗杆10具有相应于突出部32的数量的凹口11。在这种情况下，即使在突出部32圆柱形地构型时也能够实现摩擦衬垫30与蜗杆10的相对彼此的抗扭转的装配。与此相应地，阻尼元件40具有相应于突出部32的数量的内孔41。

前面对于实施方式的阐释仅在所述示例的框架下描述本实用新型。当然，只要在技术上有意义，实施方式的各个特征能够自由地相互组合，而不偏离本实用新型的框架。

对于本领域的技术人员而言，本实用新型的其它优点和替代性实施方式是显而易见的。因此，本实用新型就其更宽泛的意义而言并不局限于所示和所述的具体细节、代表性结构和示例性实施例。相反，本领域的技术人员可以在不脱离本实用新型的基本精神和范围的情况下进行各种修改和替代。

Claims (10)

1.一种蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，所述蜗轮蜗杆传动机构至少包括：

-蜗杆(10)；

-齿轮箱(20)，所述齿轮箱具有与所述蜗杆(10)相配合的蜗轮(21)；

-至少一个摩擦衬垫(30)，所述摩擦衬垫具有摩擦部(31)和朝着所述蜗杆(10)的方向伸出的至少一个突出部(32)，所述突出部接收在所述蜗杆(10)的端部的凹口(11)中；

-具有内孔(41)的至少一个阻尼元件(40)，所述阻尼元件通过所述内孔(41)套装在所述摩擦衬垫(30)的所述突出部(32)上并且布置在所述摩擦衬垫(30)的所述摩擦部(31)和所述蜗杆(10)的所述端部之间。

2.根据权利要求1所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述摩擦衬垫(30)的所述摩擦部(31)的背离所述突出部(32)的端侧(31.1)抵靠在所述齿轮箱(20)的壳体(22)的内壁上并且至少部分呈球面形式地构型。

3.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述摩擦衬垫(30)的所述突出部(32)方柱形地构型。

4.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述突出部(32)以间隙配合的形式接收在所述凹口(11)中；和/或

所述阻尼元件(40)以压缩状态布置在所述摩擦衬垫(30)的所述摩擦部(31)和所述蜗杆(10)的所述端部之间。

5.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述突出部(32)以过盈配合的形式接收在所述凹口(11)中。

6.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述阻尼元件(40)的所述内孔(41)圆形或方形地构型；和/或

所述阻尼元件(40)以间隙配合的形式套装在所述突出部(32)上；和/或

所述阻尼元件(40)由弹性材料制造。

7.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述摩擦衬垫(30)由塑料通过注塑工艺一件式地成形。

8.根据权利要求1或2所述的蜗轮蜗杆传动机构，其特征在于，

所述蜗轮蜗杆传动机构在所述蜗杆(10)的两个相对置的端部处分别设有所述摩擦衬垫(30)和所述阻尼元件(40)；和/或

所述摩擦衬垫(30)具有多个突出部(32)，这些突出部关于所述摩擦衬垫(30)的中心轴线轴对称地布置，并且所述蜗杆(10)具有相应于所述突出部(32)的数量的凹口(11)，所述阻尼元件(40)具有相应于所述突出部(32)的数量的内孔(41)。

9.一种电驱动器(100)，其特征在于，所述电驱动器至少包括电机(50)和根据权利要求1至8中任一项所述的蜗轮蜗杆传动机构，其中，所述电机(50)构造成用于驱动所述蜗轮蜗杆传动机构的蜗杆(10)旋转。

10.根据权利要求9所述的电驱动器(100)，其特征在于，所述电驱动器(100)构造用于车辆的车窗升降系统。

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