CN219774737U - 一种蜗轮机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种蜗轮机构。该蜗轮机构包括转子、第一轮体及第二轮体。第一轮体套设在转子外；第二轮体套设在第一轮体外，且第二轮体的外壁设有齿部；其中，第一轮体与第二轮体一体注塑成型设置。通过上述方式，本申请能够提高蜗轮机构的承载强度及可靠性且能够减少蜗轮机构的重量。

Description

一种蜗轮机构

技术领域

本申请涉及机械技术领域，具体涉及一种蜗轮机构。

背景技术

在汽车转向系统中，电子助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)的普及率很高，而EPS需要蜗轮机构及转子来运作。在对EPS的使用需求中，需要蜗轮机构及转子的重量小、布局空间小。

现有的蜗轮机构仅有唯一轮体，在助力轴与转子、轮体传动时容易出现轮体失效的问题，负载强度较低，且采用铸铁材料制成，重量较大。

实用新型内容

本申请提出一种蜗轮机构，能够提高蜗轮机构的承载强度及可靠性且能够减少蜗轮机构的重量。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种蜗轮机构，该蜗轮机构包括：转子；第一轮体，套设在转子外；第二轮体，套设在第一轮体外，且第二轮体的外壁设有齿部；其中，第一轮体与第二轮体一体注塑成型设置。

其中，转子与第一轮体与第二轮体一体注塑成型设置。

其中，蜗轮机构还包括：助力轴，转子套设在助力轴的第一端外，用于给转子提供转动力，以使转子带动第一轮体及第二轮体。

其中，助力轴的第一端的侧壁设有限位口，转子限位在限位口处。

其中，转子与助力轴的第一端过盈设置。

其中，转子包括一体设置的转子本体及延伸部，转子本体套设在助力轴的第一端外，延伸部设置在转子本体背离助力轴的第二端的一端，延伸部朝背离转子的中心轴的方向设置，延伸部与第一轮体的端部贴合设置；其中，第二端与第一端相对设置。

其中，转子本体靠近延伸部的一端设有开孔。

其中，转子本体靠近延伸部的一端的孔径大于转子本体远离延伸部的一端的孔径，以在转子本体的孔壁内形成避让槽。

其中，第一轮体的外壁设有嵌入部。

其中，转子包括扭矩角度传感器转子。

其中，第一轮体包括尼龙轮体，第二轮体包括尼龙纤维轮体。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请的蜗轮机构包括转子、第一轮体及第二轮体。第一轮体套设在转子外；第二轮体套设在第一轮体外，且第二轮体的外壁设有齿部；其中，第一轮体与第二轮体一体注塑成型设置。通过上述方式，本申请将第一轮体与第二轮体一体注塑成型设置，且套设在转子外，第一轮体与第二轮体相互配合，能够改善传统技术中蜗轮机构仅有唯一轮体，而导致蜗轮机构在制动时轮体较容易失效的问题，能够提高第一轮体与第二轮体在蜗轮机构中的负载强度及可靠性，进而提高蜗轮机构的承载强度及可靠性。进一步地，本申请中可以将第一轮体与第二轮体直接注塑成型，能够减少蜗轮机构的重量。因此，本申请能够提高蜗轮机构的承载强度及可靠性且能够减少蜗轮机构的重量。

附图说明

图1是本申请蜗轮机构一实施例的结构示意图；

图2是图1实施例蜗轮机构的爆炸结构示意图；

图3是图1实施例中转子的具体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请提出一种蜗轮机构，如图1所示，图1是本申请蜗轮机构一实施例的结构示意图。本实施例中蜗轮机构包括转子1、第一轮体10及第二轮体20。第一轮体10套设在转子1外；第二轮体20套设在第一轮体10外，且第二轮体20的外壁设有齿部；其中，第一轮体10与第二轮体20一体注塑成型设置。

通过上述方式，本申请将第一轮体10与第二轮体20一体注塑成型设置，且套设在转子1外，第一轮体10与第二轮体20相互配合，能够改善传统技术中蜗轮机构仅有唯一轮体，而导致蜗轮机构在制动时轮体较容易失效的问题，能够提高第一轮体10与第二轮体20在蜗轮机构中的负载强度及可靠性，进而提高蜗轮机构的承载强度及可靠性。进一步地，本申请中可以将第一轮体10与第二轮体20直接注塑成型，能够减少蜗轮机构的重量。因此，本申请能够提高蜗轮机构的承载强度及可靠性且能够减少蜗轮机构的重量。

可选地，转子1与第一轮体10与第二轮体20一体注塑成型设置。

传统的蜗轮机构与转子分离设置，占据空间较大，且转子容易出现脱落变形等缺陷，造成信号传递丢失、错误等问题。

而本实施例通过将转子1与第一轮体10与第二轮体20一体注塑成型设置，能够减小从转子1到第一轮体10及从第一轮体10到第二轮体20的高度，从而能够减小蜗轮机构的尺寸，便于在汽车的应用场景中将蜗轮机构布置和安装到汽车中。占据空间较小。且能够有效防止转子1出现脱落变形等缺陷，避免造成信号传递丢失、错误等问题。

可选地，如图1所示，蜗轮机构还包括助力轴30。转子1套设在助力轴30的第一端外，用于给转子1提供转动力，以使转子1带动第一轮体10及第二轮体20。

其中，转子1与助力轴30固定连接，助力轴30的第二端设置齿部，可以通过齿部从外部结构获取转动力，通过转动力带动助力轴30转动，转动力通过助力轴30轴向传递至转子1，进而带动转子1转动。

可选地，如图1及图2所示，图2是图1实施例蜗轮机构的爆炸结构示意图。本实施例中助力轴30的第一端的侧壁设有限位口31，转子1限位在限位口31处。

限位口31能够减少第一轮体10、第二轮体20与转子1沿助力轴30的轴向的位移。

其中，限位口31用于改善传统技术中将转子1直接焊接在助力轴30上而造成制造工艺流程较长、制造时间较长的问题。将转子1直接套设在助力轴30上并限位在限位口31，进一步地，第一轮体10、第二轮体20与转子1同步限位至限位口31，可以缩短蜗轮机构的制造工艺流程，节省制造时间。

助力轴30及限位口31可以采用尼龙材料制成，也可以采用其它材料制成，例如塑料材料、纤维材料、复合材料等。

可选地，助力轴30的第一端的外径小于第二端的外径，以在第一端与第二端之间形成环形凸起部，即限位口31。

可选地，助力轴30为中空轴，能够减重，及能够便于走线，例如设置在转子1上的传感器走线。

可选地，转子1与助力轴30的第一端过盈设置。

其中，转子1与助力轴30的第一端采用过盈配合技术进行过盈设置，且可以将转子1、第一轮体10及第二轮体20通过过盈配合压装到限位口31。采用过盈配合技术利用转子1、第一轮体10及第二轮体20的材料的弹性使材料的孔隙扩大、变形而套在助力轴30上，当孔隙复原时产生对助力轴30的箍紧力，实现转子1、第一轮体10、第二轮体20与助力轴30之间的固定连接。

可选地，如图2所示，第一轮体10的外壁设有嵌入部。

其中，第一轮体10可以是轮齿。在第一轮体10的型腔结构设计中，在第一轮体10的外壁设有嵌入部，且嵌入部可以采用多个嵌入式形状结构，提高径向负载传递和轴向冲击的承受度。且第二轮体20可以是能够与第一轮体10啮合为一体注塑成型设置的轮齿。

第二轮体20的内壁上设有与嵌入部配合的结构，增加第一轮体10与第二轮体20之间的咬合力。

可选地，如图3所示，图3是图1实施例中转子的具体结构示意图。本实施例中转子1包括一体设置的转子本体11及延伸部12，转子本体11套设在助力轴30的第一端外，延伸部12设置在转子本体11背离助力轴30的第二端的一端，延伸部12朝背离转子1的中心轴的方向设置，延伸部12与第一轮体10的端部贴合设置；其中，第二端与第一端相对设置。

其中，转子本体11可以包括铁芯、端环等，延伸部12可以是风叶。铁芯可以由0.5mm厚度的硅钢片通过冲制叠压组成，硅钢片之间互相绝缘，铁芯外周有许多槽口，用于放置转子绕组。转子绕组在助力轴30通电产生的旋转磁场的驱动下产生电磁转矩，从而使转子1转动，并带动第一轮体10及第二轮体20转动。风叶用于引导空气流动，帮助空气从助力轴30流向风叶，能够增强空气的流量和流动速度，以对蜗轮机构进行散热。

转子本体11的内壁上设有与第一轮体10配合的结构，增加转子本体11与第一轮体10之间的咬合力。

可选地，如图3所示，转子本体11靠近延伸部12的一端设有开孔111。

其中，开孔111用于避让压装第一轮体10及第二轮体20产生的微小形变，及负载第一轮体10及第二轮体20在过盈设置过程中产生的微小形变，能够保证第一轮体10及第二轮体20的设置不影响转子1的形状。且开孔111可以释放压装第一轮体10及第二轮体20时的压力。

可选地，如图3所示，转子本体11靠近延伸部12的一端的孔径大于转子本体11远离延伸部12的一端的孔径，以在转子本体11的孔壁内形成避让槽112。

其中，避让槽112用于进一步避让压装第一轮体10及第二轮体20产生的微小形变，及负载第一轮体10及第二轮体20在过盈设置过程中产生的微小形变，能够保证第一轮体10及第二轮体20的设置不影响转子1的形状。

可选地，转子1包括扭矩角度传感器转子。

其中，转子1可以是扭矩角度传感器(Torque and Angle Sensor，TAS)转子。在一应用场景中，设置在汽车的电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)内，TAS转子可以获取汽车中方向盘的力矩信号和转角信号。

在其它实施例中，转子1还可以是位置传感器的转子，可以获取汽车中电动机的旋转位置。

可选地，第一轮体10包括尼龙轮体，第二轮体20包括尼龙纤维轮体。

其中，第一轮体10可以是采用硬度强的尼龙材料制成的尼龙轮体，第二轮体20可以是为了配合助力轴的啮合采用PA66与纤维相结合制成的尼龙纤维轮体。尼龙轮体及尼龙纤维轮体可以传递动力和扭矩。

其中，尼龙轮体具有重量小、低噪音等特点，在汽车中应用尼龙轮体可以有效减少汽车的重量和噪音，提高汽车的性能和舒适性。尼龙轮体还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性，可以在恶劣的环境下长时间使用，因此可以在汽车的发动机、变速箱、转向系统等关键部件起到重要作用。PA66是尼龙-66，即聚己二酰己二胺，是一种热塑性树脂材料，该材料的机械强度和硬度高，刚性大。PA66可以与玻璃纤维相结合制成尼龙纤维轮体，也可以与其它纤维相结合制成尼龙纤维轮体。PA66与玻璃纤维相结合能够提高轮体的冲击性、热变形性、力学性能、成型加工性能及耐化学腐蚀性能，玻璃纤维在轮体中的含量决定轮体的力学性能，PA66的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度随着玻璃纤维的含量的增加而增加，拉伸强度和弯曲强度呈线性上升趋势，当玻璃纤维的含量的质量分数达到30％时，拉伸强度和弯曲强度的上升趋势减缓。

本实施例将尼龙轮体与尼龙纤维轮体注塑成型，且尼龙轮体与尼龙纤维轮体一体设置，能够提高蜗轮机构的负载强度及使用耐久度。

本申请将转子1、第一轮体10与第二轮体20注塑成型为一体，使用注塑材料能够大大减轻整个蜗轮机构的重量，减重比例可达到85％。双重注塑使本申请的蜗轮机构能够增加使用寿命，能够提高抗冲击强度、耐磨能力及防腐蚀性能等。且本申请的转子1在集成后的轴系长度上减少了11mm，不仅仅减轻了材料重量，更是在吸能距离上增加了11mm，提高了蜗轮机构的安全性。且集成的转子1更加稳固，能够避免脱落变形等缺陷，能够避免造成信号传递丢失、错误等问题。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

在本申请实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。此外，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。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种蜗轮机构，其特征在于，包括：

转子；

第一轮体，套设在所述转子外；

第二轮体，套设在所述第一轮体外，且所述第二轮体的外壁设有齿部；

其中，所述第一轮体与所述第二轮体一体注塑成型设置。

2.根据权利要求1所述的蜗轮机构，其特征在于，所述转子与所述第一轮体与所述第二轮体一体注塑成型设置。

3.根据权利要求2所述的蜗轮机构，其特征在于，所述蜗轮机构还包括：

助力轴，所述转子套设在所述助力轴的第一端外，用于给所述转子提供转动力，以使所述转子带动所述第一轮体及所述第二轮体。

4.根据权利要求3所述的蜗轮机构，其特征在于，所述助力轴的第一端的侧壁设有限位口，所述转子限位在所述限位口处。

5.根据权利要求3所述的蜗轮机构，其特征在于，所述转子与所述助力轴的第一端过盈设置。

6.根据权利要求3所述的蜗轮机构，其特征在于，所述转子包括一体设置的转子本体及延伸部，所述转子本体套设在所述助力轴的第一端外，所述延伸部设置在所述转子本体背离所述助力轴的第二端的一端，所述延伸部朝背离所述转子的中心轴的方向设置，所述延伸部与所述第一轮体的端部贴合设置；

其中，所述第二端与所述第一端相对设置。

7.根据权利要求6所述的蜗轮机构，其特征在于，所述转子本体靠近所述延伸部的一端设有开孔。

8.根据权利要求7所述的蜗轮机构，其特征在于，所述转子本体靠近所述延伸部的一端的孔径大于所述转子本体远离所述延伸部的一端的孔径，以在所述转子本体的孔壁内形成避让槽。

9.根据权利要求1所述的蜗轮机构，其特征在于，所述第一轮体的外壁设有嵌入部。

10.根据权利要求2所述的蜗轮机构，其特征在于，所述转子包括扭矩角度传感器转子。

11.根据权利要求1所述的蜗轮机构，其特征在于，所述第一轮体包括尼龙轮体，所述第二轮体包括尼龙纤维轮体。