CN104675956A - 电动车复合齿轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车复合齿轮，旨在提供一种不仅具有较好的强度；而且具有较好的减振、降噪效果的电动车复合齿轮。它包括塑料材质的齿轮主体及预埋在齿轮主体上的金属材质的齿轮骨架；所述齿轮骨架包括轴套，环绕设置在轴套外侧面上的环形支撑端板及若干设置在支撑端部上的第一连接柱，轴套的内孔构成齿轮轴孔，所述环形支撑端板与轴套的轴线相垂直，第一连接柱与轴套的轴线相平行，且各第一连接柱绕轴套周向均布，轴套及各第一连接柱与预埋在齿轮主体内；齿轮主体的外周面上设有若干周向均布的塑料凸齿，环形支撑端板的外周面上设有若干周向均布的金属凸齿，所述塑料凸齿与金属凸齿一一对应构成完整的轮齿。

Description

电动车复合齿轮

技术领域

本发明涉及一种齿轮，具体涉及一种电动车复合齿轮。

背景技术

目前，用在电动车用的齿轮主要有两种，一种是金属材质的齿轮，另一种是塑料材质的齿轮；其中金属材质的齿轮特点是强度高，但其硬度高，减振、降噪效果不佳，工作时噪声；塑料材质的齿轮硬度低，其具有较好的减振、降噪效果，但其强度小。

另一方面，目前电动车用齿轮的润滑方式多采用外部加油润滑的方式，即将润滑油添加到齿轮表面来对齿轮进行润滑，例如：滴油润滑（将润滑油滴至运动副摩擦表面），飞溅润滑（将润滑剂飞溅到运动副摩擦表面），喷油润滑，浸油润滑等。目前这种采用外部加油润滑的齿轮润滑方式，一旦润滑系统故障或润滑系统油液不足或因其他原因，导致齿轮系中的部分齿轮没有得到足够润滑时，则会对润滑不良的齿轮造成很大的损伤，降低齿轮的使用寿命。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种不仅具有较好的强度；而且具有较好的减振、降噪效果的电动车复合齿轮。

本发明的另一目的是为了克服现有技术中不足，提供一种可有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮轴使用寿命的问题的电动车复合齿轮。

本发明的技术方案是：

一种电动车复合齿轮，包括塑料材质的齿轮主体及预埋在齿轮主体上的金属材质的齿轮骨架；所述齿轮骨架包括轴套，环绕设置在轴套外侧面上的环形支撑端板及若干设置在支撑端部上的第一连接柱，所述轴套的内孔构成齿轮轴孔，所述环形支撑端板与轴套的轴线相垂直，所述第一连接柱与轴套的轴线相平行，且各第一连接柱绕轴套周向均布，所述轴套及各第一连接柱与预埋在齿轮主体内；所述齿轮主体的外周面上设有若干周向均布的塑料凸齿，所述环形支撑端板的外周面上设有若干周向均布的金属凸齿，所述塑料凸齿与金属凸齿一一对应构成完整的轮齿。

本方案复合齿轮由塑料材质的齿轮主体及埋在齿轮主体上的金属材质的齿轮骨架构成，并且复合齿轮的轮齿由塑料凸齿与金属凸齿一一对应构成；其中塑料凸齿减振、降噪效果好，工作过程中噪音小，而金属凸齿强度高，因而本方案复合齿轮不仅具有较好的强度；而且具有较好的减振、降噪效果。

作为优选，各金属凸齿上设有与轴套的轴线相平行的第一通孔，第一通孔内嵌设有塑料材质的第二连接柱，且第二连接柱与齿轮主体一体注塑成型。本方案结构进一步提高齿轮主体与齿轮骨架的连接强度。

作为优选，第一连接柱外侧面设有若干环形凹槽或环形凸起。本方案结构进一步提高齿轮主体与齿轮骨架的连接强度。

作为优选，轴套，环形支撑端板及各第一连接柱为一体成型结构。

作为优选，轴套，各第一连接柱及齿轮主体位于环形支撑端板的同一侧。

作为优选，各塑料凸齿中至少有一个塑料凸齿上设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在塑料凸齿内的储油腔，设置在储油腔内的自适应伸缩装置及设置在齿轮主体内的润滑油道；所述润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与储油腔所在塑料凸齿相邻的齿槽相连通；所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

本方案的自润滑装置利用气体的体积膨胀系数远大于润滑油的的体积膨胀系数；在齿轮在工作过程中，若出现润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，使轮齿温度快速升高（例如锥轮齿温度快速升高几十度）时；本方案伸缩腔体内的填充气体受热膨胀，使储油腔内的油压增大，从而将储油腔内的润滑油通过润滑油道压出到齿槽表面，并在齿轮转动及啮合过程中逐渐分布到齿面上，有效改善齿轮齿面的润滑效果；从而有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，使齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题。

作为优选，自润滑装置还包括润滑油道自动启闭装置，该润滑油道自动启闭装置包括设置在齿轮主体的齿槽底面上的安装孔，设置在安装孔内的阀套及可滑动设置在阀套内的活塞体；所述安装孔所在的齿槽与储油腔所在的塑料凸齿相邻分布；所述阀套的两端开口，阀套内设有栅格隔板，阀套内侧面上设有第一环形凸起及第二环形凸起，第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面；活塞体位于第一与第二环形凸起之间，阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧；所述活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈，安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽，所述阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔，过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置；当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧；当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧；所述润滑油道包括进油通道及出油通道，进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通，所述出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的齿槽底面相通。

本方案结构的润滑油道自动启闭装置能够在不影响自润滑装置正常工作（即储油腔内的油压增大，润滑油通过润滑油道压出到齿槽表面）的前提下；有效避免齿轮在正常工作情况下，储油腔内的润滑油受重力或离心力影响而流出的问题。

作为优选，齿轮主体的端面上设有可为储油腔供油的注油嘴。

作为优选，齿轮主体的材质为PVC或POM或PTFE或PA或尼龙。

作为优选，齿轮主体与各塑料凸齿为一体成型结构，所述环形支撑端板与各金属凸齿为一体成型结构。

本发明的有益效果是：

其一，不仅具有较好的强度；而且具有较好的减振、降噪效果。

其二，可有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮轴使用寿命的问题。

附图说明

图1是本发明的电动车复合齿轮的一种剖面结构示意图。

图2是图1中A向视图。

图3是本发明的齿轮主体的 一种结构示意图。

图4是本发明的齿轮骨架的 一种结构示意图。

图5是本发明的齿轮主体的局部剖面结构示意图。

图6是图5中B-B处的局部剖面结构示意图。

图7是图5中C处的放大图。

图中：齿轮主体1、第二连接柱11、塑料凸齿12、齿槽13，第一齿轮2、齿轮骨架2、环形支撑端板21、金属凸齿22、轴套23、第一连接柱24、环形凹槽25、第一通孔26，轮齿3，

自润滑装置4、储油腔41、自适应伸缩装置42、固定套筒42a、滑动套体42b、密封堵头42c、伸缩腔体42d、润滑油道43、进油通道43a、出油通道43b、润滑油道自动启闭装置44、封遮端板45、注油嘴45a、栅格隔板46、阀套47、第二密封圈48、第一压缩弹簧49、第二环形凸起410、活塞体411、环形凹槽142、第三密封圈413、第一环形凸起414、过油孔415。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1、图2、图3、图4所示，一种电动车复合齿轮包括塑料材质的齿轮主体1及预埋在齿轮主体上的金属材质的齿轮骨架2。齿轮主体由注塑成型制作。齿轮主体的材质为PVC或POM或PTFE或PA或尼龙。齿轮骨架包括轴套23，环绕设置在轴套外侧面上的环形支撑端板21及六根设置在支撑端部上的第一连接柱24。轴套的内孔构成齿轮轴孔。环形支撑端板与轴套的轴线相垂直。第一连接柱与轴套的轴线相平行，且各第一连接柱绕轴套周向均布。第一连接柱外侧面设有若干环形凹槽25或环形凸起。轴套及各第一连接柱与预埋在齿轮主体内。

齿轮主体的外周面为圆柱面。齿轮主体的外周面上设有若干周向均布的塑料凸齿12。环形支撑端板的外周面为圆柱面。环形支撑端板的外周面上设有若干周向均布的金属凸齿22。各塑料凸齿与各金属凸齿一一对应构成完整的轮齿3。

各金属凸齿上设有与轴套的轴线相平行的第一通孔26。第一通孔内嵌设有塑料材质的第二连接柱11，且第二连接柱与齿轮主体一体注塑成型。轴套，各第一连接柱及齿轮主体位于环形支撑端板的同一侧。齿轮主体与各塑料凸齿为一体成型结构。轴套，环形支撑端板及各第一连接柱为一体成型结构。环形支撑端板与各金属凸齿为一体成型结构。

如图5、图6所示，各塑料凸齿中至少有一个塑料凸齿上设有自润滑装置，本实施例中各塑料凸齿中有一半的塑料凸齿上设有自润滑装置，且这部分塑料凸齿间隔分布。自润滑装置包括设置在塑料凸齿内的储油腔41，设置在储油腔内的自适应伸缩装置42，设置在齿轮主体内的润滑油道43及润滑油道自动启闭装置44。储油腔为与轴套的轴线相平行的圆柱状腔体。储油腔的一端往远离金属凸齿的方向延伸，并在塑料凸齿的端面上形成开口，且该开口内设有封遮端板45。齿轮主体的端面上设有可为储油腔供油的注油嘴，具体说是，封遮端板上设有可为储油腔供油的注油嘴45a。

自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒42a及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体42b。固定套筒及滑动套体呈圆筒状。固定套筒及滑动套体由导热性能好的金属材料制成，例如由铜或铜合金或铝或铝合金材料制成。固定套筒及滑动套体与第二齿轮的轴线相平行。固定套筒的一端封闭，另一端开口。固定套筒固定在储油腔的内端面上，具体说是，固定套筒的封闭端固定在储油腔内端面上，且固定套筒与轴套的轴线相平行。固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度。滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈。滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭。滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔。该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头42c。固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体42d。该伸缩腔体内填充气体；该填充气体为空气或氮气或惰性气体。储油腔内填充润滑油。

如图5、图7所示，润滑油道自动启闭装置包括设置在齿轮主体的齿槽13底面上的安装孔，设置在安装孔内的阀套47及可滑动设置在阀套内的活塞体411。同一自润滑装置的安装孔所在的齿槽与储油腔所在的塑料凸齿相邻分布。安装孔为圆孔。阀套呈圆筒状。安装孔与阀套同轴。阀套通过螺纹与安装孔相连接。阀套的两端开口。阀套内设有栅格隔板46。阀套内侧面上设有第一环形凸起414及第二环形凸起410。第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面。活塞体位于第一与第二环形凸起之间。阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧49。活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈48、413。安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽412。阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔415。过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置。当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧。当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧。润滑油道包括进油通道43a及出油通道43b。

润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与储油腔所在塑料凸齿相邻的齿槽33相连通；具体说是，进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通。出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的齿槽底面相通。

在齿轮在工作过程中，若出现润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良时，使轮齿温度快速升高时，伸缩腔体内的填充气体受热膨胀，使储油腔内的油压增大，从而将储油腔内的润滑油通过润滑油道压出到齿槽内，并在齿轮转动及啮合过程中逐渐分布到齿面上，有效改善齿轮齿面的润滑效果。当齿轮润滑效果改善，齿轮温度降低后，伸缩腔体内的填充气体收缩，降低储油腔内的油压，减少或停止出油。

Claims (10)

1.一种电动车复合齿轮，其特征是，包括塑料材质的齿轮主体及预埋在齿轮主体上的金属材质的齿轮骨架；所述齿轮骨架包括轴套，环绕设置在轴套外侧面上的环形支撑端板及若干设置在支撑端部上的第一连接柱，所述轴套的内孔构成齿轮轴孔，所述环形支撑端板与轴套的轴线相垂直，所述第一连接柱与轴套的轴线相平行，且各第一连接柱绕轴套周向均布，所述轴套及各第一连接柱与预埋在齿轮主体内；

所述齿轮主体的外周面上设有若干周向均布的塑料凸齿，所述环形支撑端板的外周面上设有若干周向均布的金属凸齿，所述塑料凸齿与金属凸齿一一对应构成完整的轮齿。

2.根据权利要求1所述的电动车复合齿轮，其特征是，各金属凸齿上设有与轴套的轴线相平行的第一通孔，第一通孔内嵌设有塑料材质的第二连接柱，且第二连接柱与齿轮主体一体注塑成型。

3.根据权利要求1所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述第一连接柱外侧面设有若干环形凹槽或环形凸起。

4.根据权利要求1或2或3所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述轴套，环形支撑端板及各第一连接柱为一体成型结构。

5.根据权利要求1或2或3所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述轴套，各第一连接柱及齿轮主体位于环形支撑端板的同一侧。

6.根据权利要求1或2或3所述的电动车复合齿轮，其特征是，各塑料凸齿中至少有一个塑料凸齿上设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在塑料凸齿内的储油腔，设置在储油腔内的自适应伸缩装置及设置在齿轮主体内的润滑油道；所述润滑油道的一端与储油腔相连通，另一端与储油腔所在塑料凸齿相邻的齿槽相连通；所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

7.根据权利要求6所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述自润滑装置还包括润滑油道自动启闭装置，该润滑油道自动启闭装置包括设置在齿轮主体的齿槽底面上的安装孔，设置在安装孔内的阀套及可滑动设置在阀套内的活塞体；所述安装孔所在的齿槽与储油腔所在的塑料凸齿相邻分布；所述阀套的两端开口，阀套内设有栅格隔板，阀套内侧面上设有第一环形凸起及第二环形凸起，第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面；活塞体位于第一与第二环形凸起之间，阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧；所述活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈，安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽，所述阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔，过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置；当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧；当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧；所述润滑油道包括进油通道及出油通道，进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通，所述出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的齿槽底面相通。

8.根据权利要求6所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述齿轮主体的端面上设有可为储油腔供油的注油嘴。

9.根据权利要求1或2或3所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述齿轮主体的材质为PVC或POM或PTFE或PA或尼龙。

10.根据权利要求1或2或3所述的电动车复合齿轮，其特征是，所述齿轮主体与各塑料凸齿为一体成型结构，所述环形支撑端板与各金属凸齿为一体成型结构。