CN221221336U - 齿轮结构、齿轮传动机构、电机和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种齿轮结构、齿轮传动机构、电机和车辆，所述齿轮结构为塑料件且包括齿轮盘和多个轮齿，多个轮齿设于齿轮盘的外周壁上且沿齿轮盘的周向方向间隔设置，每个轮齿均具有在齿轮盘的周向方向上相对设置的承载面和非承载面，至少部分轮齿为非对称齿，非对称齿的承载面的压力角小于非承载面的压力角。根据本实用新型的齿轮结构，在齿轮结构的转动过程中，非对称齿的承载面的压力角较小时，可以提升齿轮结构的传递精度和传递效率，减少齿轮结构的传递误差，尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，使得齿轮结构的NVH性能较好。非对称齿的非承载面的压力角较大，可以增加齿轮结构的机械强度，使得齿轮结构可以承受的扭矩较大。

Description

齿轮结构、齿轮传动机构、电机和车辆

技术领域

本实用新型主要涉及车辆技术领域，尤其涉及一种齿轮结构、齿轮传动机构、电机和车辆。

背景技术

相关技术中，常规齿轮设计齿轮齿廓两侧压力角相等，即对称齿廓。但具有对称齿廓的齿轮往往存在无法兼顾齿轮的机械强度和NVH性能两方面的性能，使齿轮存在机械强度低或者NVH性能差的问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种齿轮结构，所述齿轮结构可以尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，还可以增加齿轮结构的机械强度。

本实用新型还提出一种齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括上述的齿轮结构。

本实用新型还提出一种电机，所述电机包括上述的齿轮传动机构。

本实用新型还提出一种车辆，所述车辆包括上述的电机。

根据本实用新型实施例的齿轮结构，所述齿轮结构为塑料件且包括齿轮盘和多个轮齿，多个所述轮齿设于所述齿轮盘的外周壁上且沿所述齿轮盘的周向方向间隔设置，每个所述轮齿均具有在所述齿轮盘的周向方向上相对设置的承载面和非承载面，至少部分所述轮齿为非对称齿，所述非对称齿的所述承载面的压力角为α，所述非对称齿的所述非承载面的压力角为β，且满足：α<β。

根据本实用新型实施例的齿轮结构，通过将齿轮结构设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构的重量较轻，可以减少使用齿轮结构的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构运转时产生的噪音。齿轮结构的多个轮齿设于齿轮盘的外周壁上且沿齿轮盘的周向方向间隔设置，至少部分轮齿为非对称齿，非对称齿的承载面的压力角小于非承载面的压力角。在齿轮结构的转动过程中，非对称齿的承载面的压力角较小时，可以提升齿轮结构的传递精度和传递效率，减少齿轮结构的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，使得齿轮结构的NVH性能较好。非对称齿的非承载面的压力角较大，可以增加齿轮结构的机械强度，使得齿轮结构可以承受的扭矩较大。

在本实用新型的一些实施例中，所述齿轮结构为一体注塑件。

在本实用新型的一些实施例中，每个所述轮齿的所述承载面位于所述轮齿沿所述齿轮盘周向方向的同一侧。

在本实用新型的一些实施例中，所述非对称齿的所述承载面的压力角为15°～18°。

在本实用新型的一些实施例中，所述非对称齿的所述非承载面的压力角为20°～30°。

在本实用新型的一些实施例中，所述非对称齿的齿高为h，且满足：h＝km，其中，k为1.2～1.6，m为所述齿轮结构的模数。

根据本实用新型实施例的齿轮传动机构，包括上述的齿轮结构。

根据本实用新型实施例的齿轮传动机构，通过将齿轮结构设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构的重量较轻，可以减少使用齿轮结构的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构运转时产生的噪音。齿轮结构的多个轮齿设于齿轮盘的外周壁上且沿齿轮盘的周向方向间隔设置，至少部分轮齿为非对称齿，非对称齿的承载面的压力角小于非承载面的压力角。在齿轮结构的转动过程中，非对称齿的承载面的压力角较小时，可以提升齿轮结构的传递精度和传递效率，减少齿轮结构的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，使得齿轮结构的NVH性能较好。非对称齿的非承载面的压力角较大，可以增加齿轮结构的机械强度，使得齿轮结构可以承受的扭矩较大。齿轮传动机构的传递精度较高。

根据本实用新型实施例的电机，包括上述的齿轮传动机构。

根据本实用新型实施例的电机，通过将齿轮结构设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构的重量较轻，可以减少使用齿轮结构的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构运转时产生的噪音。齿轮结构的多个轮齿设于齿轮盘的外周壁上且沿齿轮盘的周向方向间隔设置，至少部分轮齿为非对称齿，非对称齿的承载面的压力角小于非承载面的压力角。在齿轮结构的转动过程中，非对称齿的承载面的压力角较小时，可以提升齿轮结构的传递精度和传递效率，减少齿轮结构的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，使得齿轮结构的NVH性能较好。非对称齿的非承载面的压力角较大，可以增加齿轮结构的机械强度，使得齿轮结构可以承受的扭矩较大。齿轮传动机构的传递精度较高，电机的工作效率较高。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述的电机。

根据本实用新型实施例的车辆，通过将齿轮结构设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构的重量较轻，可以减少使用齿轮结构的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构运转时产生的噪音。齿轮结构的多个轮齿设于齿轮盘的外周壁上且沿齿轮盘的周向方向间隔设置，至少部分轮齿为非对称齿，非对称齿的承载面的压力角小于非承载面的压力角。在齿轮结构的转动过程中，非对称齿的承载面的压力角较小时，可以提升齿轮结构的传递精度和传递效率，减少齿轮结构的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，使得齿轮结构的NVH性能较好。非对称齿的非承载面的压力角较大，可以增加齿轮结构的机械强度，使得齿轮结构可以承受的扭矩较大。齿轮传动机构的传递精度较高，电机的工作效率较高，车辆的工作效率较高。

在本实用新型的一些实施例中，所述车辆为电动自行车。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的齿轮结构的主视图；

图2是根据本实用新型实施例的齿轮结构的立体图；

图3是根据本实用新型实施例的齿轮传动机构的主视图；

图4是根据本实用新型实施例的齿轮传动机构的立体图。

附图标记：

100、齿轮传动机构；

10、齿轮结构；

1、齿轮盘；

2、轮齿；

21、承载面；22、非承载面；23、非对称齿。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的齿轮结构10。

如图1所示，根据本实用新型实施例的齿轮结构10，齿轮结构10为塑料件，塑料材质的齿轮结构10的重量较轻，可以减少使用齿轮结构10的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构10啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构10运转时产生的噪音。齿轮结构10包括齿轮盘1和多个轮齿2。

如图1和图2所示，多个轮齿2设于齿轮盘1的外周壁上且沿齿轮盘1的周向方向间隔设置，每个轮齿2均具有在齿轮盘1的周向方向上相对设置的承载面21和非承载面22，至少部分轮齿2为非对称齿23，非对称齿23的承载面21的压力角为α，非对称齿23的非承载面22的压力角为β，且满足：α<β。

可以理解的是，如图1和图3所示，非对称齿23的承载面21为齿轮结构10的啮合面，在齿轮结构10的转动过程中，非对称齿23的承载面21用于传递齿轮的转动，非对称齿23的承载面21的压力角较小时，可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，同时可提升相互啮合的两个齿轮结构10的重合度，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音，使得齿轮结构10的NVH性能较好。非对称齿23的非承载面22的压力角较大，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。

根据本实用新型实施例的齿轮结构10，通过将齿轮结构10设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构10的重量较轻，可以减少使用齿轮结构10的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构10啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构10运转时产生的噪音。齿轮结构10的多个轮齿2设于齿轮盘1的外周壁上且沿齿轮盘1的周向方向间隔设置，至少部分轮齿2为非对称齿23，非对称齿23的承载面21的压力角小于非承载面22的压力角。在齿轮结构10的转动过程中，非对称齿23的承载面21的压力角较小时，可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音，使得齿轮结构10的NVH性能较好。非对称齿23的非承载面22的压力角较大，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。

在本实用新型的一些实施例中，齿轮结构10为一体注塑件，可以通过注塑的方式进行加工。齿轮结构10的形状较为复杂时，可以一次性注塑加工完成，齿轮结构10的加工制造较为简单方便。

在本实用新型的一些实施例中，如图1和图2所示，每个轮齿2的承载面21位于轮齿2沿齿轮盘1周向方向的同一侧。在齿轮结构10的转动过程中，轮齿2的在齿轮盘1的周向方向上相对设置的两个面中位于齿轮的转动方向的面为轮齿2的承载面21，承载面21与其他齿轮进行啮合，承载面21可以传递齿轮的转动，压力角较小的承载面21可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，同时可提升相互啮合的两个齿轮结构10的重合度，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音。

在本实用新型的一些实施例中，非对称齿23的承载面21的压力角为15°～18°。可以理解的是，非对称齿23的承载面21的压力角可以是15°、15.3°、15.6°、15.9°、16.2°、16.5°、16.8°、17.1°、17.4°、17.7°或18°。非对称齿23的承载面21的压力角不小于15°，可以确保承载面21位置的机械强度，避免齿轮结构10在工作过程中出现崩裂、断齿等情况；非对称齿23的承载面21的压力角不大于18°，可以提升相互啮合的两个齿轮结构10的传递精度和传递效率，同时可提升齿轮结构10的重合度，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音。

在本实用新型的一些实施例中，非对称齿23的非承载面22的压力角为20°～30°。可以理解的是，非对称齿23的非承载面22的压力角可以是20°、20.5°、21°、21.5°、22°、22.5°、23°、23.5°、24°、24.5°、25°、25.5°、26°、26.5°、27°、27.5°、28°、28.5°、29°、29.5°或30°。非对称齿23的非承载面22的压力角不小于20°，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。非对称齿23的非承载面22的压力角不大于30°，可以避免非承载面22的压力角过大，可以使齿轮结构10的尺寸较为合理。

在现有技术中，齿轮的标准压力角一般为20°。本实施例中，非对称齿23的承载面21的压力角小于20°，非对称齿23的非承载面22的压力角大于等于20°。此时齿轮结构可以尽量减少齿轮结构运转时产生的噪音，还可以增加齿轮结构的机械强度。

在本实用新型的一些实施例中，非对称齿23的齿高为h，且满足：h＝km，其中，k为1.2～1.6，m为齿轮结构10的模数。可以理解的是，k为齿轮结构10的齿高系数，k的数值可以是1.2、1.25、1.3、1.35、1.4、1.45、1.5、1.55或1.6。齿高系数不小于1.2，可以使非对称齿23的齿高较大，使得非对称齿23为细高齿，可以提升相互啮合的两个齿轮结构10的重合度，减少齿轮结构10的传递误差；齿高系数不大于1.6，可以避免非对称齿23的齿高过大，避免齿轮结构10工作时非对称齿23容易出现断裂等情况。

可以理解的是，齿轮模数可以是0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.25或1.5。齿轮模数不小于0.5，可以保证齿轮结构10的弯曲强度，增加齿轮结构10的可靠性；齿轮模数不大于1.5，可以增加齿轮结构10的传递精度，增加齿轮传动的可靠性。

下面参考附图描述根据本实用新型一个具体实施例的齿轮结构10，值得理解的是，下述描述只是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1和图2所示，根据本实用新型实施例的齿轮结构10，包括齿轮盘1和多个轮齿2。

具体地，齿轮结构10为一体注塑件。齿轮结构10的形状较为复杂时，可以一次性注塑加工完成，齿轮结构10的加工制造较为简单方便。多个轮齿2设于齿轮盘1的外周壁上且沿齿轮盘1的周向方向间隔设置，每个轮齿2均具有在齿轮盘1的周向方向上相对设置的承载面21和非承载面22，至少部分轮齿2为非对称齿23，非对称齿23的承载面21的压力角为α，非对称齿23的非承载面22的压力角为β，且满足：α<β。

非对称齿23的承载面21为齿轮结构10的啮合面，在齿轮结构10的转动过程中，非对称齿23的承载面21用于传递齿轮的转动，每个轮齿2的承载面21位于轮齿2沿齿轮盘1周向方向的同一侧。在齿轮结构10的转动过程中，轮齿2的在齿轮盘1的周向方向上相对设置的两个面中位于齿轮的转动方向的面为轮齿2的承载面21，承载面21与其他齿轮进行啮合，承载面21可以传递齿轮的转动，压力角较小的承载面21可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，同时可提升相互啮合的两个齿轮结构10的重合度，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音。非对称齿23的非承载面22的压力角较大，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。

根据本实用新型实施例的齿轮传动机构100，如图3和图4所示，包括上述的齿轮结构10。

如图3所示，齿轮传动机构100可以为行星齿轮结构，行星齿轮和太阳齿轮中的至少一个的齿轮结构为上述的具有非对称齿23的齿轮结构10，可以尽量减少齿轮传动机构100运转时产生的噪音，可以增加齿轮传动机构100的NVH性能。

根据本实用新型实施例的齿轮传动机构100，通过将齿轮结构10设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构10的重量较轻，可以减少使用齿轮结构10的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构10啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构10运转时产生的噪音。齿轮结构10的多个轮齿2设于齿轮盘1的外周壁上且沿齿轮盘1的周向方向间隔设置，至少部分轮齿2为非对称齿23，非对称齿23的承载面21的压力角小于非承载面22的压力角。在齿轮结构10的转动过程中，非对称齿23的承载面21的压力角较小时，可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音，使得齿轮结构10的NVH性能较好。非对称齿23的非承载面22的压力角较大，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。齿轮传动机构100的传递精度较高。

根据本实用新型实施例的电机，包括上述的齿轮传动结构和输出轴。齿轮传动结构与电机的输出轴连接，电机可以为中置电机或轮毂电机，可以根据车辆的动力需求选择电机类型。

根据本实用新型实施例的电机，通过将齿轮结构10设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构10的重量较轻，可以减少使用齿轮结构10的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构10啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构10运转时产生的噪音。齿轮结构10的多个轮齿2设于齿轮盘1的外周壁上且沿齿轮盘1的周向方向间隔设置，至少部分轮齿2为非对称齿23，非对称齿23的承载面21的压力角小于非承载面22的压力角。在齿轮结构10的转动过程中，非对称齿23的承载面21的压力角较小时，可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音，使得齿轮结构10的NVH性能较好。非对称齿23的非承载面22的压力角较大，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。齿轮传动机构100的传递精度较高，电机的工作效率较高。

根据本实用新型实施例的车辆，包括上述的电机。

根据本实用新型实施例的车辆，通过将齿轮结构10设为塑料材质，塑料材质的齿轮结构10的重量较轻，可以减少使用齿轮结构10的电机等装置的重量，实现电机等装置的轻量化；且塑料材质的齿轮结构10啮合时的运行噪音较小，可以减少齿轮结构10运转时产生的噪音。齿轮结构10的多个轮齿2设于齿轮盘1的外周壁上且沿齿轮盘1的周向方向间隔设置，至少部分轮齿2为非对称齿23，非对称齿23的承载面21的压力角小于非承载面22的压力角。在齿轮结构10的转动过程中，非对称齿23的承载面21的压力角较小时，可以提升齿轮结构10的传递精度和传递效率，减少齿轮结构10的传递误差，避免引起齿轮啸叫，尽量减少齿轮结构10运转时产生的噪音，使得齿轮结构10的NVH性能较好。非对称齿23的非承载面22的压力角较大，可以增加齿轮结构10的机械强度，使得齿轮结构10可以承受的扭矩较大。齿轮传动机构100的传递精度较高，电机的工作效率较高，车辆的工作效率较高。

在本实用新型的一些实施例中，车辆为电动自行车。在本实施例中，车辆为电动助力自行车，在人脚踏时，可提供一定的助力，比电动自行车轻便，比自行车有更多的驾驶乐趣。

根据本实用新型实施例的齿轮结构10的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种齿轮结构，其特征在于，所述齿轮结构为塑料件且包括：

齿轮盘；

多个轮齿，多个所述轮齿设于所述齿轮盘的外周壁上且沿所述齿轮盘的周向方向间隔设置，每个所述轮齿均具有在所述齿轮盘的周向方向上相对设置的承载面和非承载面，至少部分所述轮齿为非对称齿，所述非对称齿的所述承载面的压力角为α，所述非对称齿的所述非承载面的压力角为β，且满足：α<β。

2.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述齿轮结构为一体注塑件。

3.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，每个所述轮齿的所述承载面位于所述轮齿沿所述齿轮盘周向方向的同一侧。

4.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述非对称齿的所述承载面的压力角15°～18°。

5.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述非对称齿的所述非承载面的压力角为20°～30°。

6.根据权利要求1所述的齿轮结构，其特征在于，所述非对称齿的齿高为h，且满足：h＝km，其中，k为1.2～1.6，m为所述齿轮结构的模数。

7.一种齿轮传动机构，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的齿轮结构。

8.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求7所述的齿轮传动机构。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求8所述的电机。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为电动自行车。