CN103322137A - 多级行星齿轮结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级行星齿轮结构，包含至少两个与外壳非转动连接的带内齿的空心轮及至少两个太阳轮，其中太阳轮分别与行星齿轮架上的行星齿轮和一个空心轮啮合；本发明的特点在于，带内齿（11）的圆柱形变速器外壳（10）与至少一个空心轮构成一个整体并以此形成变速器的一个档位，带内齿部（21）的塑料空心轮（20）安装在变速器外壳（10）中，构成其他变速器档位，使用扭转止动器（22，23a，23b）保证了塑料空心轮（20）和变速器外壳（10）非转动连接。

Description

多级行星齿轮结构

技术领域

本发明涉及一种多级行星齿轮结构。

背景技术

行星齿轮结构的功能已为人所熟知。在其中间位置是一个由电机驱动的太阳轮，此太阳轮通过一个电机法兰与行星齿轮连接。太阳轮能够把自身的动作至少传递到三个旋转的行星齿轮上形成一个变速档位，这些行星齿轮位于行星齿轮架的轴承销上。在变速器多级变挡时，最后一个行星齿轮架与从动轴固定连接，此种方式保证了驱动时的力传递。在外部，行星齿轮在一个与外壳以非旋转方式连接的空心轮内转动。而且，所述外壳在输出侧连接有一个驱动法兰。

众所周知，在正齿轮驱动时会出现噪音，变速器中如果采用斜齿，可以实现降噪效果。但是该方法并不适用于所有情况，尤其是同时带有斜齿和正齿的多级行星齿轮器传动时并不能够达到令人满意的噪音效果。

此外，此种多级行星变速器在制造时繁琐且价格昂贵，因为带有直齿和斜齿轮缘的空心齿轮必须用螺栓和/或粘贴固定以形成一个一体式的和/或两级式的齿轮轮缘，在此之后通过此种方式构成的齿轮轮缘才可以安装在行星齿轮结构的外壳上。

发明内容

本发明的目的是，制造一种如同本文开头介绍的多级行星齿轮结构，该行星齿轮结构具有很好的静音效果并同时能够降低制造成本。

通过具有权利要求中介绍的特征的多级行星齿轮结构能够实现此目的。

这样的多级行星齿轮结构带有至少两个与外壳非转动连接的带内齿部的空心轮和至少两个太阳轮，太阳轮分别与行星齿轮架上的行星齿轮和空心轮啮合，本发明的特点在于，所述外壳与至少一个空心轮嵌合构成一个整体作为带有内齿的圆柱形变速器的外壳，从而实现一个变速档位，如果需要实现至少一个其它的变速档位则需要在变速器外壳上安装一个带内齿部的塑料空心轮，为了防止塑料空心轮转动需要在变速器外壳上安装一个扭转止动器。

由于使用了塑料空心轮，达到了降噪的效果，从而解决了本发明的问题。同时根据本发明的行星齿轮结构采用了一体成型的塑料空心轮以及一体成型的外壳，一方面降低了部件的制造费用，另一方面简化了部件的安装。

本发明的其它结构特点在于，连接塑料空心轮的变速器外壳上设有与塑料空心轮外直径相匹配且轴向与内齿位置相邻的安装孔。通过这种方式可以把空心轮直接相邻布置，构成符合本发明所要求的紧凑型行星齿轮结构，同时该安装孔也能够实现塑料空心轮的简单安装。

根据本发明的结构的优势在于，对于塑料空心轮与变速器外壳内齿的正面连接，设有花键防止扭转。这保证了塑料空心轮能够更好的接收转矩，尤其是，斜齿塑料空心轮能够更好的接收产生的轴向力。

优选地，根据本发明的花键的另一种设计方案可通过如下方式实现，塑料空心轮在朝向其内齿部的端面位置上至少设有一个与变速器外壳内齿啮合的齿件或者齿部。通过本发明的其他设计结构可改善力的传递方式，此种齿轮为环形结构，安装在塑料空心轮的端面并与变速器外壳中的内齿部啮合。

在本发明的另一实施例中，设有与变速器外壳非转动连接的轴承法兰，该轴承法兰可作为电机法兰以及扭转止动器，并使用至少一个带槽和榫块的部件用于以非转动的方式固定塑料空心轮和轴承法兰。使用带槽和榫块部件的优势在于，塑料空心轮的法兰端面上至少安装有一个榫块，此榫块与轴承法兰的一个槽啮合。同时轴承法兰通过螺栓与变速器外壳非转动连接。

根据本发明的另一改进，如果将轴承法兰用作电机法兰，塑料空心轮和相应的太阳轮及行星齿轮构成第一个变速档位，带内齿部的变速器外壳与相应的太阳轮及行星齿轮构成第二个变速档位。在一个两级的行星变速器中第二变速档位的行星齿轮架构成从动轴。

根据本发明的另一实施例的优势在于，当塑料空心轮的内齿部为斜齿时，变速器外壳的内齿部为直齿。通过塑料空心轮的斜齿可达到运行减噪的效果。

塑料空心轮为模塑件，其结构简单且便宜。优选地，变速器外壳采用金属材质制造。

附图说明

下文结合附图对本发明的示例性实施例进行了详尽描述：

图1为根据本发明的二级行星齿轮结构的两种示例性实施例的爆炸图；以及

图2为根据图1的变速器外壳的示意图。

附图标记说明：

10  变速器外壳

11  内齿

12  固定孔

13  变速器外壳钻孔

14  变速器外壳钻孔

15  螺栓固定件

20  塑料空心轮

21  塑料空心轮20的内齿部

22  花键

23  塑料空心轮20的端面

24  齿件

25  塑料空心轮端面

26a 榫块

26b 槽

30  轴承法兰，电机法兰

31  电机法兰凸肩

32  电机法兰钻孔

40  太阳轮

41  行星齿轮

42  行星齿轮41的行星齿轮架

50  太阳轮

51  行星齿轮

52  行星齿轮51的行星齿轮架

60  从动法兰

61  从动法兰中的钻孔

具体实施方式

图1a和图1b所示的二级行星齿轮结构中分别包含一体式的由金属制成的带有直内齿11的变速器外壳10，带倾斜内齿部21的塑料空心轮20，带有行星齿轮41的第一行星齿轮架42，以及带有行星齿轮51的第二行星齿轮架52。与第一个行星齿轮架42连接的太阳轮50与行星齿轮51啮合，第二行星齿轮架52与图1中未显示的从动轴连接并构成从动侧的变速器外壳10的端面。

在变速器外壳10的另一端面上设有用作电机法兰30的轴承法兰，其与图中未示出的电机连接。图1所示的电机驱动轴上设有小齿轮，此小齿轮作为太阳轮40与行星齿轮41和塑料空心轮的内齿部21啮合连接结构，以构成第一变速档位。太阳轮50连同行星齿轮51和变速器外壳10的内齿11构成第二变速档位。

图2中所示的是带有内齿11的管状变速器外壳10的放大图。变速器外壳10的驱动侧上设有连接塑料空心轮20的固定孔12，固定孔12的内直径与塑料空心轮20的外直径匹配，因此插入固定孔12中的塑料空心轮20的端面23与内齿11的齿轮轮缘贴合。

塑料空心轮20与变速器外壳10非转动连接，在图1a和1b中其通过不同的方式实现连接。

参照图1a，塑料空心轮20在其端面23上设有花键22，其由斜齿件24构成并径向布置在端面23的周边上。在组装变速器外壳10后，齿件24与空出的直内齿11啮合，从而形成与变速器外壳10的非转动连接，在塑料空心轮20插入后，电机法兰30也插入到固定孔12中。这里，在固定孔12的深度选择上需要保证变速器外壳10的内齿11和电机法兰30之间的塑料空心轮20轴向上无间隙。电机法兰30具有周向上的凸肩31，其与变速器外壳10的端面贴合并通过螺栓固定件15穿过孔13固定在变速器外壳10的圆柱形侧壁中，该孔与电机法兰30中的钻孔32相对应，以与变速器外壳10连接。

参照图1b，通过非转动连接塑料空心轮20，按照与图1a中所示的相同的方法通过螺栓固定件15和对应的孔13和32连接电机法兰30和变速器外壳10。通过槽和榫块部件26a和26b起到防扭转作用，当塑料空心轮20和电极法兰30在轴向上无间隙固定在变速器外壳10的固定孔12中时，塑料空心轮20的驱动侧端面25上设有两个对着的榫块26a，其与电机法兰30上对应的槽26b啮合。

通过类似的方式，带有行星齿轮架42和52的驱动法兰通过螺栓固定件和对应的位于变速器外壳10上的钻孔14以及位于从动法兰60上的钻孔61连接到变速器外壳10。

图1中所示的行星齿轮结构通过使用带斜齿的塑料空心轮20起到降噪的效果，其中的塑料空心轮是一个经过优化的一体成型注塑件。这一方面减少了制造成本，另一方面也减少了安装成本，因为在安装从动法兰60和相应的部件之前，塑料空心轮和电极法兰已被安装在变速器外壳10中然后用螺栓固定。

根据图1的示例性实施例示出了一个二级行星齿轮结构。当然，根据本发明也可以制造出具有更高档位的变速器，通过将多个轴向连接的塑料空心轮安装在变速器外壳的安装孔中，其中塑料空心轮通过花键或者槽和榫块部件实现非转动固定连接。

此外，还可以设计另一种行星齿轮架构成其他变速档位，其中行星齿轮与变速器外壳的内齿啮合。

符合本发明的多级行星连接杆的优点在于其适用于汽车制造，主要用于开启和/或关闭汽车后盖。

Claims (12)

1.一种多级行星齿轮结构，具有至少两个空心轮以及至少两个太阳轮，其中所述空心轮通过其内齿与外壳非转动连接，每一太阳轮分别与设置在行星齿轮架上的行星齿轮和空心轮啮合，其特征在于，

采用至少一个空心轮构成一个变速档位，外壳（10）与内齿（11）一体成型构成圆柱形的变速器外壳，

为构成至少另外一个变速档位，带有内齿部（21）的塑料空心轮（20）设置在变速器外壳（10）内，

变速器外壳（10）上设有用于塑料空心轮（20）的非转动连接的扭转止动器（22、23a、23b）。

2.根据权利要求1所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，所述变速器外壳（10）包含有固定孔（12），其与塑料空心轮（20）的外直径相匹配并在轴向上与内齿（11）相啮合。

3.根据权利要求1或2所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，设有花键（22）作为塑料空心轮（20）与变速器外壳（10）的内齿（11）之间的端面连接中的扭转止动器。

4.根据权利要求3所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，塑料空心轮（20）在其朝向内齿（11）的端面（23）上设有作为花键的至少一个齿件（24）或者齿部，与变速器外壳（10）的内齿（11）相啮合。

5.根据权利要求4所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，齿件（24）作为花键环状地设置在塑料空心轮（20）的端面（23）上，与变速器外壳（10）的内齿（11）啮合。

6.根据权利要求3所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，

变速器外壳（10）上非转动地连接有轴承法兰（30），

至少有一个带槽和挡板部件（26a，26b）与轴承法兰（30）相连，保证塑料空心轮（20）非转动连接。

7.根据权利要求4所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，所述塑料空心轮（20）在其朝向法兰的侧端面上设有至少一个榫块（23a），该榫块与轴承法兰（30）的槽（23b）啮合。

8.根据任一前述权利要求所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，塑料空心轮（20）与相关的太阳轮（40）和行星齿轮（41）构成第一变速档位，带内齿（11）的变速器外壳（10）连同相关的太阳轮（50）和行星齿轮（51）构成第二变速档位。

9.根据任一前述权利要求所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，

塑料空心轮（20）的内齿部（21）为斜齿，

变速器外壳（10）的内齿（11）为直齿。

10.根据任一前述权利要求所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，塑料空心轮（20）为注塑件。

11.根据任一前述权利要求所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，变速器外壳（10）由金属材料制成。

12.根据权利要求6至11之一所述的多级行星齿轮结构，其特征在于，轴承法兰作为电机法兰（30）。

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