本發明屬于減速電機技術領域,更具體地涉及一種汽車車電動尾門減速電機。
背景技術:
以下對本發明的相關技術背景進行說明,但這些說明并不一定構成本發明的現有技術。
高檔汽車的尾門都采用電動尾門設計,即通過減速電機驅動撐桿帶動尾門打開和關閉,在電動尾門的升降系統設計中,尤其要考慮升降裝置的自鎖功能,即在打開狀態下不能由于尾門自身重力作用造成尾門自動關閉,避免在尾門開啟狀態下駕駛員或者其他人員探身到后備箱內拿東西的時,尾門猶豫重力作用自行關閉而造成人員受傷。
而且需要說明的是,尾門在具備自鎖功能基礎上,還應該具備進一步的防故障措施,具體的是,在電器系統或者機械系統失靈的時候,尾門能夠在人力作用下被有效的關閉,避免在開啟狀態時升降系統突然失靈導致尾門無法關閉。
電動尾門的升降系統多由減速電機驅動撐桿來實現,減速電機具有一定的自鎖功能,然而現有技術中用于電動尾門升降控制的減速電機在滿足高轉速比、大力矩和自鎖功能兼備的基礎上,由于電機的減速機構設計不合理,導致減速箱體積過大,傳動的減速箱為多級齒輪變速,在減速各級齒輪轉動時候振動較大并伴隨有噪音,導致尾門開啟和關閉時候不夠平順,會有較大的振動。
技術實現要素:
為解決現有技術中尾門減速電機減速結構體積大,工作時振動大并伴有噪音等固有問題,提出一種汽車車電動尾門減速電機。
在根據本發明的一個優選的實施例中,一種汽車電動尾門減速電機,包括電機和減速器,所述減速器內設有減速機構,該減速機構包括有與電機的輸出端傳動連接的一級減速機構和與該一級減速機構傳動連接的二級減速機構;
所述一級減速機構的輸入軸與電機的輸出軸共軸線,一級減速機構的輸出軸與其輸入軸的軸線垂直;
所述二級減速機構的輸入軸與一級減速機構的輸出軸共軸線,二級減速機構的輸出軸與其輸入軸共軸線;
所述減速器包括減速器殼體和減速器端蓋,所述電機靠近輸出端的殼體上設有用于安裝減速器殼體的法蘭座,所述減速器殼體設有與電機上的法蘭座連接的第一連接端面和用于與減速器端蓋連接的第二連接端面,所述第二連接端面垂直于第一連接端面。
進一步地,所述一級減速機構為蝸輪蝸桿減速機構,該蝸輪蝸桿減速機構包括與電機的輸出端傳動連接的蝸桿和與該蝸桿傳動連接的渦輪;所述二級減速機構為行星齒輪減速機構,所述行星齒輪減速機構包括一個太陽齒、三個行星齒、一個行星架和一個減速器輸出軸,所述減速器殼體內設有用于容納蝸桿的第一腔體和用于容納渦輪的第二腔體,所述第一腔體和第二腔體在渦輪與蝸桿嚙合處連通;所述減速端蓋的內側設有用于容納行星齒輪減速機構的第三腔體,第三腔體設有向第二腔體一側延伸的用于固定行星架的固定架,三個所述行星齒呈品字形布置在行星架的內側并與行星架內側的齒圈嚙合,所述減速器輸出軸的一側端部固定設有連接盤,該連接盤同時與三個所述行星齒旋轉連接,太陽齒固定連接在渦輪外側并同時與三個行星齒齒輪嚙合;所述減速器端蓋上設有通孔,減速器輸出軸的另一側端部穿過該通孔延伸至減速器外側。
進一步地,所述渦輪設有與其固定連接并且同軸線的第一支撐軸,該第一支撐軸的一端安裝有第一軸承,在第二腔體內設有用于安裝第一軸承的第一安裝孔,所述太陽齒固定安裝在第一支撐軸的另一端;在減速器輸出軸位于連接盤的一側設有與第一支撐軸上安裝有太陽齒的一端配合的第一軸孔。
進一步地,所述太陽齒一體成型與渦輪上朝向減速機端蓋的一側,所述太陽齒與渦輪共軸線,所述渦輪的軸心處貫穿設有可拆卸的第一支撐軸,該第一支撐的一端向第二腔體內延伸并安裝有第一軸承,在第二腔體內設有用于安裝第一軸承的第一安裝孔,所述減速器輸出軸位于連接盤的一側設有與第一支撐軸的另一端配合的第一軸孔。
進一步地,所述行星架的外側設有定位凸起,在所述固定架上開設有與所述定位凸起配合的定位卡槽。
進一步地,每個所述行星齒的軸心處朝向連接盤的一側均設有第二支撐軸,在所述連接盤上呈品字形設置有三個與第二支撐軸配合的第二軸孔。
進一步地,所述減速器輸出軸上套設有第二軸承,在所述第三腔體內設有用于安裝第二軸承的第二安裝孔。
進一步地,所述第二安裝孔內還安裝有擋圈。
進一步地,所述蝸桿上套設有第三軸承,在第一腔體內設有用于安裝該第三軸承的第三安裝孔。
進一步地,所述電機內設有用于對電機進行電源通斷控制和電機轉速控制的控制器,該控制器設有向電機外延伸的線束。
具體優點為:本發明的一種汽車電動尾門減速電機,采用直接與電機的輸出軸傳動連接的一個蝸輪蝸桿減速機構配合的一個行星齒輪減速機構,其中蝸輪蝸桿減速機構為減速電機提供了自鎖功能的同時具有加大的傳動比,行星齒輪減速機構在進一步增大傳動比的同時提高了整個減速器運行的平穩性,特別是在電器系統故障時候,用外力關閉尾門時,該行星齒輪減速機構可以有效的將作用力平穩的傳遞給渦輪,進而帶動蝸桿翻轉;其中行星齒輪減速機構中的太陽齒和蝸輪蝸桿減速機構中的渦輪直接固定連接,或者直接采用一體成型的制造方式,保證了兩個不同的減速機構之間傳動連接有效性,避免產生傳動誤差;兩位,由于蝸輪蝸桿減速機構在具備自鎖力的前提下,其輸入軸和輸出軸相互垂直,在減速電機安裝時可以與撐桿平行設置,而不需要與撐桿共軸線設置,便于減速電機在狹小空間內的安裝和調試;行星齒輪減速機構相對于傳動的齒輪傳動機構具有大傳動比、結構緊湊和運行平穩的優點,在進一步縮小了減速器的體積同時,也方便于整個減速電機的安裝和調試;由于體積更小,為后備箱內節省了更多的空間。
附圖說明
通過以下參照附圖而提供的具體實施方式部分,本發明的特征和優點將變得更加容易理解,在附圖中:
圖1是本發明的立體結構示意圖;
圖2為本發明的立體分解結構示意圖;
圖3為本發明中減速器殼體的立體結構示意圖;
圖4為本發明中減速器端蓋的立體結構示意圖;
圖5為本發明中渦輪和太陽齒采用一體成型方案的立體結構示意圖;
圖6為本發明中渦輪和太陽齒采用一體成型方案的剖視圖;
圖7為本發明中減速器輸出軸的立體結構示意圖;
圖8為本發明中行星架的立體結構示意圖;
附圖標記說明:電機1,法蘭座1a,減速器殼體2,第一連接端面2a,第二連接端面2b,減速器端蓋3,固定架3a,定位卡槽3a1,通孔3b,蝸桿4,渦輪5,太陽齒6,行星齒7,第二支撐軸7a,行星架8,定位凸起8a,減速器輸出軸9,連接盤9a,第二軸孔9b,第一支撐軸10,第一軸承11,第二軸承12,第三軸承13,第一安裝孔14,第二安裝孔15,第三安裝孔16,擋圈17,線束18。
具體實施方式
下面參照附圖對本發明的示例性實施方式進行詳細描述。對示例性實施方式的描述僅僅是出于示范目的,而絕不是對本發明及其應用或用法的限制。
根據本發明的所示出的實施例,提供一種汽車電動尾門減速電機,包括電機1和減速器,減速器內設有減速機構,該減速機構包括有與電機1的輸出端傳動連接的一級減速機構和與該一級減速機構傳動連接的二級減速機構;
一級減速機構的輸入軸與電機1的輸出軸共軸線,一級減速機構的輸出軸與其輸入軸的軸線垂直;
二級減速機構的輸入軸與一級減速機構的輸出軸共軸線,二級減速機構的輸出軸與其輸入軸共軸線;
減速器包括減速器殼體2和減速器端蓋3,電機1靠近輸出端的殼體上設有用于安裝減速器殼體2的法蘭座1a,減速器殼體2設有與電機1上的法蘭座1a連接的第一連接端面2a和用于與減速器端蓋3連接的第二連接端面2b,第二連接端面2b垂直于第一連接端面2a。
需要說明的是,本發明的一種汽車電動尾門減速電機,采用直接與電機1的輸出軸傳動連接的一個蝸輪蝸桿減速機構配合的一個行星齒7輪減速機構,其中蝸輪蝸桿減速機構為減速電機1提供了自鎖功能的同時具有加大的傳動比,行星齒7輪減速機構在進一步增大傳動比的同時提高了整個減速器運行的平穩性,特別是在電器系統故障時候,用外力關閉尾門時,該行星齒7輪減速機構可以有效的將作用力平穩的傳遞給渦輪5,進而帶動蝸桿4翻轉;其中行星齒7輪減速機構中的太陽齒6和蝸輪蝸桿減速機構中的渦輪5直接固定連接,或者直接采用一體成型的制造方式,保證了兩個不同的減速機構之間傳動連接有效性,避免產生傳動誤差;另外,由于蝸輪蝸桿減速機構在具備自鎖力的前提下,其輸入軸和輸出軸相互垂直,在減速電機1安裝時可以與撐桿平行設置,而不需要與撐桿共軸線設置,便于減速電機1在狹小空間內的安裝和調試;行星齒7輪減速機構相對于傳動的齒輪傳動機構具有大傳動比、結構緊湊和運行平穩的優點,在進一步縮小了減速器的體積同時,也方便于整個減速電機1的安裝和調試;由于體積更小,為后備箱內節省了更多的空間。
一級減速機構為蝸輪蝸桿減速機構,該蝸輪蝸桿減速機構包括與電機1的輸出端傳動連接的蝸桿4和與該蝸桿4傳動連接的渦輪5;二級減速機構為行星齒7輪減速機構,行星齒7輪減速機構包括一個太陽齒6、三個行星齒7、一個行星架8和一個減速器輸出軸9,減速器殼體2內設有用于容納蝸桿4的第一腔體和用于容納渦輪5的第二腔體,第一腔體和第二腔體在渦輪5與蝸桿4嚙合處連通;減速端蓋的內側設有用于容納行星齒7輪減速機構的第三腔體,第三腔體設有向第二腔體一側延伸的用于固定行星架8的固定架3a,三個行星齒7呈品字形布置在行星架8的內側并與行星架8內側的齒圈嚙合,減速器輸出軸9的一側端部固定設有連接盤9a,該連接盤9a同時與三個行星齒7旋轉連接,太陽齒6固定連接在渦輪5外側并同時與三個行星齒7齒輪嚙合;減速器端蓋3上設有通孔3b,減速器輸出軸9的另一側端部穿過該通孔3b延伸至減速器外側。
本發明中減速器的設計變速比為1~300,減速器設計輸出扭矩為10~15N/M,在電器系統故障時,外力關閉尾門所需力矩為25~35N/M。
渦輪5設有與其固定連接并且同軸線的第一支撐軸10,該第一支撐軸10的一端安裝有第一軸承11,在第二腔體內設有用于安裝第一軸承11的第一安裝孔14,太陽齒6固定安裝在第一支撐軸10的另一端;在減速器輸出軸9位于連接盤9a的一側設有與第一支撐軸10上安裝有太陽齒6的一端配合的第一軸孔。
太陽齒6一體成型與渦輪5上朝向減速機端蓋的一側,太陽齒6與渦輪5共軸線,渦輪5的軸心處貫穿設有可拆卸的第一支撐軸10,該第一支撐的一端向第二腔體內延伸并安裝有第一軸承11,在第二腔體內設有用于安裝第一軸承11的第一安裝孔14,減速器輸出軸9位于連接盤9a的一側設有與第一支撐軸10的另一端配合的第一軸孔。
為了方便安裝,渦輪5和第一支撐軸10采用可拆卸安裝方式,當然也可以采用第一支撐軸10和渦輪5一體成型的設計方案。
本發明中太陽齒6和渦輪5同步轉動,因此,在第一支撐桿可拆卸設計的基礎上,太陽齒6采用固定安裝在第一支撐桿上,具體的是,在第一支撐桿上設置有定位鍵,在渦輪5和太陽齒6上均設置有與該定位銷配合的鍵槽,以保障太陽齒6、渦輪5以及第一支撐軸10同步轉動的同時,彼此之間不相對轉動,保障了傳動的穩定性。
在另一個方案中,太陽齒6直接與渦輪5一體成型設計,在該方案中,第一支撐軸10僅僅起到固定渦輪5和太陽齒6位置的作用,理論上第一支撐軸10不參與傳動,因此在傳動過程中渦輪5和太陽齒6可以相對于第一支撐軸10旋轉,即第一支撐軸10與太陽齒6和渦輪5之間的配合可以是滑動配合,也可以是緊配合。
行星架8的外側設有定位凸起8a,在固定架3a上開設有與定位凸起8a配合的定位卡槽3a1。
行星齒7輪傳動機構中,行星架8固定不動,本發明中行星架8通過其外側的定位凸起8a與固定架3a上的卡槽配合,以保障在傳動過程中行星架8不發生旋轉,考慮到拆裝的方便,定位凸起8a的側壁與卡槽的內壁之間采用滑動配合,不應存有間隙,避免在傳動過程中由于間隙的存在造成行星架8發生小角度的旋轉,導致行星齒7輪傳動機構傳動誤差。
每個行星齒7的軸心處朝向連接盤9a的一側均設有第二支撐軸7a,在連接盤9a上呈品字形設置有三個與第二支撐軸7a配合的第二軸孔9b。
減速器輸出軸9上套設有第二軸承12,在第三腔體內設有用于安裝第二軸承12的第二安裝孔15。
第二安裝孔15內還安裝有擋圈17。
蝸桿4上套設有第三軸承13,在第一腔體內設有用于安裝該第三軸承13的第三安裝孔16。
電機1內設有用于對電機1進行電源通斷控制和電機1轉速控制的控制器,該控制器設有向電機1外延伸的線束18。
雖然參照示例性實施方式對本發明進行了描述,但是應當理解,本發明并不局限于文中詳細描述和示出的具體實施方式,在不偏離權利要求書所限定的范圍的情況下,本領域技術人員可以對所述示例性實施方式做出各種改進或變型。