扭矩传递组件及电动机执行器的制作方法

1.本技术涉及电动机执行器技术领域，具体涉及一种扭矩传递组件及电动机执行器。


背景技术：

2.电动机执行器被广泛应用于电动机系统中，其包括电动机、扭矩传递组件和执行部件，所述扭矩传递组件在接收电动机的输入扭矩后，通过扭矩传递组件将所述输入扭矩传递至所述执行部件，并通过所述执行部件输出扭矩和/或位移。
3.在电动汽车中，电动机执行器可被用于实现变速箱的换档和选档等功能。例如，所述执行部件为拨片，使用时电动机通过扭矩传递组件带动拨片移动，以拨动同步器并使同步器与所述变速箱中的不同输出齿轮啮合，进而实现换档或选档的功能。


技术实现要素：

4.本技术提供一种扭矩传递组件及电动机执行器，以较低的成本实现扭矩的稳定传递。
5.本技术提供一种扭矩传递组件，包括齿圈、输出轴和球轴承，其中，所述齿圈用于接收输入的扭矩；所述输出轴抗扭转地与所述齿圈相连接，且所述输出轴设置有轴颈部和螺纹段，所述螺纹段用于与一执行部件相配合以形成丝杠副；所述球轴承设置于所述轴颈部的径向外侧。
6.在一些实施例中，所述齿圈靠近所述球轴承的一侧设有凸伸部，所述凸伸部的径向外侧形成第一避让区域；所述输出轴上在所述轴颈部远离所述齿圈的一侧设有凸缘，所述凸缘的径向外侧形成第二避让区域；所述球轴承包括内圈和外圈，所述内圈配合于所述轴颈部；其中，所述内圈轴向的两端被抵持于所述凸伸部和所述凸缘之间，所述第一避让区域和所述第二避让区域用于避让所述外圈。
7.在一些实施例中，所述扭矩传递组件还包括壳体，所述齿圈、所述球轴承和所述输出轴设置于所述壳体内，且所述输出轴由所述壳体的一端延伸至所述壳体外；所述壳体内设有支撑套，所述外圈轴向的两端被抵持于所述支撑套和所述壳体的一端之间。
8.在一些实施例中，所述壳体内设有安装槽，所述安装槽处设有卡簧，所述卡簧与所述支撑套远离所述外圈的一端相抵。
9.在一些实施例中，所述支撑套远离所述球轴承的一端设有安装部，所述安装部用于安装输入扭矩的动力机构，所述安装部与所述壳体的径向之间设有第一密封件。
10.在一些实施例中，所述壳体的周向外侧设有一朝向所述输出轴的外端的阶梯部，所述阶梯部处设有第二密封件。
11.在一些实施例中，所述齿圈的中部设有一通孔，所述输出轴靠近所述齿圈的端部固定连接在所述通孔处。
12.在一些实施例中，所述齿圈为内齿圈。
13.在一些实施例中，所述球轴承为深沟球轴承。
14.相应的，本技术还提供一种电动机执行器，包括电动机，前述的扭矩传递组件和执行部件，其中，所述电动机包括一输入轴，所述输入轴与所述齿圈相啮合以输入扭矩，并且所述输入轴与所述输出轴相平行；所述执行部件与所述螺纹段相配合并形成丝杠副。
15.本技术具有如下有益效果：本技术提供一种扭矩传递组件及电动机执行器，所述扭矩传递组件及电动机执行器通过所述齿圈和所述输出轴的设置及配合即可实现扭矩传递，同时通过球轴承的设置来确保回转精度并承受轴向推力，以确保所述扭矩传递组件的稳定运行；在保证扭矩传递效果的同时，所述扭矩传递组件具有简洁的结构，装配便捷，且各部件多采用标准件，有助于降低生产成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1示例性示出本技术中扭矩传递组件的结构示意图。
18.图2示例性示出本技术中安装有动力机构的扭矩传递组件的结构示意图。
19.图3示例性示出本技术中电动机执行器的结构示意图。
20.扭矩传递组件
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100
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齿圈
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110
21.凸伸部
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111
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通孔
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112
22.第一避让区域
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112
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输出轴
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120
23.轴颈部
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121
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螺纹段
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122
24.凸缘
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123
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连接部
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124
25.第二避让区域
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125
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球轴承
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130
26.内圈
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131
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外圈
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132
27.壳体
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140
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第一端
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141
28.第二端
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142
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安装槽
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143
29.阶梯部
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144
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衬套
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150
30.支撑套
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160
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安装部
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161
31.卡簧
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170
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第一密封件
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180
32.第二密封件
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190
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电动机执行器
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200
33.电动机
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210
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输入轴
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211
34.执行部件
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220，220’具体实施方式
35.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说
明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”、“下”、“左”、“右”通常是指装置实际使用或工作状态下的上、下、左和右，具体为附图中的图面方向。
36.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。
37.本技术提供一种扭矩传递组件及电动机执行器，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本技术实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
38.在电动机执行器中，设置有用于传递扭矩的扭矩传递组件，所述扭矩传递组件包括齿轮、冠轮和输出轴，所述齿轮用于安装在电动机的轴上以接收扭矩，所述冠轮与所述齿轮相啮合并且与所述输出轴相连接，以将所述扭矩传递至所述输出轴并使所述输出轴转动，所述输出轴用于连接所述电动机执行器的执行部件，以驱动所述执行部件实现所需的运动。
39.其中，所述冠轮与所述输出轴呈垂直相交，两者的配合精度要求较高，因而输出轴和冠轮均对加工工艺的要求较高，这就导致了扭矩传递组件具有较高的生产成本。
40.为此，请参阅图1所示，本技术的实施例提供一种扭矩传递组件100，在保证扭矩传递效果的同时，所述扭矩传递组件100具有简洁的结构，且各部件多采用标准件，有助于降低生产成本。
41.请参阅图1所示，所述扭矩传递组件100包括齿圈110、输出轴120和球轴承130。
42.其中，所述齿圈110用于与动力机构相配合以接收输入的扭矩。请参阅图3所示，在应用于电动机执行器200的场景下，所述电动机执行器200设置有电动机210以输入扭矩，所述齿圈110与所述电动机210的输入轴211相啮合，以接收输入的扭矩。
43.示例性地，请结合图1和图3所示，所述齿圈110为内齿圈，即在所述齿圈110内设置有内螺纹，以用于与所述输入轴211相啮合，并且所述齿圈110的端部中心还设置有一通孔112以便连接所述输出轴120。可以理解的是，在其他实施例中，所述齿圈110也可以为外齿圈，即在所述齿圈110的周向外侧设置有螺纹以用于与所述输入轴211相啮合。
44.所述输出轴120则抗扭转地与所述齿圈110相连接，因此随着所述齿圈110的转动，所述输出轴120可同步转动，即所述输出轴120能由所述齿圈110接收所述扭矩。
45.示例性地，请参阅图1所示，所述输出轴120的端部设有一连接部124，所述连接部124通过铆钉固定连接在所述齿圈110中部的通孔112处并能随所述齿圈110同步转动，即所述输出轴120通过铆接的方式与所述齿圈110同轴线设置以抗扭转地连接。可以理解的是，在其他的实施例中，所述输出轴120也可通过焊接、一体制备成型、螺栓连接或其他的连接方式实现与所述齿圈110之间的抗扭转连接。
46.可知，通过所述齿圈110和所述输出轴120的设置即可实现扭矩传递，相较于齿轮、冠轮和输出轴的配合方式，所述齿圈110和所述输出轴120同轴线设置，不存在垂直相交的配合形式，其装配更为便捷，配合精度的要求也有所降低，且所述齿圈110和所述输出轴120均可以直接采用现有的标准件，成本相对较低。
47.此处，所述输出轴120上设置有螺纹段122，所述执行部件220(请参阅图3)能够与所述螺纹段122相配合以形成丝杠副。当所述输出轴120由于所述齿圈110的驱动而转动时，所述输出轴120能通过丝杠副使得所述执行部件220沿着所述输出轴120的轴线方向做直线移动。
48.并且，所述输出轴120上还设有轴颈部121，所述轴颈部121为所述输出轴120上的一段沿轴向延伸的部分，其为用于安装所述球轴承130的位置。
49.所述球轴承130设置于所述轴颈部121的径向外侧，用于承受轴向压力、支撑所述输出轴120、降低所述输出轴120在运动过程中的摩擦系数并保证所述输出轴120的回转精度。
50.此处，所述球轴承130承受轴向推力的能力虽然弱于推力轴承，但在通常的使用场景下已经能够满足使用的需求，并且所述球轴承130具有较低的摩擦系数和较高的回转精度，通过所述球轴承130的设置即能同时满足承受一定轴向推力、降低回转的摩擦系数以及保证回转精度的需求。且由于所述球轴承130为标准件产品，其成本较低且装配较为便捷。示例性地，所述球轴承130可以采用深沟球轴承130。
51.在一些实施例中，请参阅图1所示，所述齿圈110靠近所述球轴承130的一侧设有凸伸部111，所述凸伸部111的径向外侧形成第一避让区域112；所述输出轴120上在所述轴颈部121远离所述齿圈110的一侧设有凸缘123，所述凸缘123的径向外侧形成第二避让区域125；所述球轴承130包括内圈131和外圈132，所述内圈131配合于所述轴颈部121处。可以理解的是，所述球轴承130还包括转动体、保持架以及端盖等球轴承的常规结构，其为本领域技术人员所熟知，本实施例不再多做赘述。
52.其中，所述内圈131轴向的两端被抵持于所述凸伸部111和所述凸缘123之间，所述第一避让区域112和所述第二避让区域125用于避让所述外圈132。
53.示例性地，请继续参阅图1所示，所述凸伸部111的外径小于或等于所述内圈131的外径，以形成用于避让所述外圈132的第一避让区域112；所述凸缘123的外径小于或等于所述内圈131的外径，以形成用于避让所述外圈132的第二避让区域125。同时，所述凸伸部111和所述凸缘123分别与所述内圈131轴向的两侧相贴合，以固定所述内圈131。
54.可知，所述凸伸部111和所述凸缘123的夹持使得所述内圈131被固定，同时，所述第一避让区域112和所述第二避让区域125可避让所述外圈132，在所述凸伸部111、所述内圈131和所述凸缘123同步转动时，所述凸伸部111和所述凸缘123与不随同转动的所述外圈132之间不相接触，所述凸伸部111和所述凸缘123与所述外圈132之间不易产生磨损。
55.在一些示例中，请结合图2和图3所示，所述扭矩传递组件100还包括壳体140，所述齿圈110、所述输出轴120和所述球轴承130设置于所述壳体140内，且所述输出轴120由所述壳体140的一端延伸至所述壳体140外；所述壳体140内设有支撑套160，所述外圈132轴向的两端被抵持于所述支撑套160和所述壳体140的一端之间。
56.示例性地，所述壳体140的第一端141处设有用于供所述输出轴120向外延伸的开口部，所述外圈132轴向的两端被抵持于所述支撑套160和所述第一端141处的内壁之间。
57.在一些示例中，请参阅图3所示，在设置有所述壳体140的基础上，所述壳体140内还设有安装槽143，所述安装槽143处设有卡簧170，所述卡簧170与所述支撑套160远离所述外圈132的一端相抵。
58.示例性地，所述壳体140的内壁上设有所述安装槽143，所述卡簧170的径向外端固定于所述安装槽143中，所述支撑套160位于所述卡簧170靠近所述球轴承130的一侧，所述卡簧170靠近所述支撑套160的一侧与所述支撑套160相抵，且所述支撑套160靠近所述球轴承130的一侧与所述外圈132相抵，所述外圈132靠近所述的第一端141的一侧与所述第一端141相抵。换言之，安装时所述外圈132被抵持于所述支撑套160和所述壳体140的第一端141的轴向之间，同时所述卡簧170向所述支撑套160施加沿轴向指向所述第一端141的作用力，以阻止所述外圈132的轴向窜动，提升所述球轴承130的稳定性。
59.在一些示例中，请参阅图3所示，在设置有所述壳体140的基础上，所述支撑套160还具有第二端142，所述第一端141和所述第二端142为相对的两端，所述支撑套160上朝向所述第二端142的一端设有安装部161，所述安装部161用于安装输入扭矩的动力机构，示例性地所述动力机构可插接入所述安装部161以形成连接。此处，所述安装部161与所述壳体140在靠近所述第二端142的径向之间设有第一密封件180，以用于保证密封性。
60.在一些示例中，在设置有所述壳体140的基础上，所述壳体140的周向外侧设有一朝向所述输出轴120的外端的阶梯部144，所述阶梯部144处设有第二密封件190。
61.示例性地，请参阅图3所示，所述扭矩传递组件100被用于将所述扭矩传递给一齿轮箱(未图示)，所述输出轴120上配合有所述执行部件220，所述执行部件220用于拨动所述齿轮箱内的同步环。当所述扭矩传递组件100配合安装于所述齿轮箱的安装口上时，所述输出轴120延伸至所述壳体140外的部分以及安装在所述输出轴120上的所述执行部件220由所述安装口伸入所述齿轮箱内。此处，所述阶梯部144和所述齿轮箱的外壁大致地相贴合，以使所述作为所述第二密封件190的密封圈被压紧在所述壳体140和所述齿轮箱的外壁之间，并实现所述壳体140和所述齿轮箱之间的密封。
62.在一些示例中，请参阅图2所示，在所述扭矩传递组件100包括壳体140的基础上，所述壳体140上还设有定位孔，所述定位孔用于定位安装所述壳体140，并且在所述定位孔内还设有衬套150。所述衬套150为一中空的圆柱体结构，其配合设置在所述定位孔内，在将所述壳体140固定安装在其他部件上时，例如螺栓螺钉等的连接件穿过所述衬套150进行定位安装，所述衬套150起到密封和磨损保护的作用，以避免由于安装和拆卸等操作导致对所述定位孔的损伤。
63.在一些实施例中，所述扭矩传递组件100的具体装配方式如下所示。所述球轴承130首先被安装在所述输出轴120的所述轴颈部121上，之后所述输出轴120与所述齿圈110固定装配并形成一个子组件。所述子组件、所述支撑套160和所述卡簧170被装配入所述壳体140后形成所述扭矩传递组件100。
64.承上所述，所述扭矩传递组件100是用于将输入的扭矩传递给执行部件220的组件，其主要被应用于电动机执行器200中。因此，相应地，请参阅图3所示，本技术的实施例还提供一种电动机执行器200，包括电动机210、前述的扭矩传递组件100以及执行部件220。
65.其中，所述电动机210是由电驱动并将电能转化为机械能的设备，其包括一用于向所述扭矩传递组件100传递扭矩的输入轴211，所述输入轴211与所述输出轴120相平行，并且所述输入轴211与所述齿圈110相配合以输入扭矩；所述执行部件220与所述输出轴120相配合。
66.在一些实施例中，请继续参阅图3所示，所述输入轴211与所述输出轴120偏心设
置，以更好地实现扭矩传递。示例性地，所述齿圈110为内齿圈，所述输入轴211与所述内齿圈相啮合，且所述输入轴211与所述内齿圈不同轴设置；所述输出轴120与所述内齿圈固定于所述内齿圈的中部，即所述输出轴120与所述内齿圈同轴设置。此处，所述输入轴211的轴线和所述输出轴120的轴线不为同一直线，即所述输入轴211与所述输出轴120偏心设置。
67.在一些实施例中，请继续参阅图3所示，所述电动机执行器200与一齿轮箱(未图示)相配合连接，所述执行部件220为一拨叉。使用时，所述电动机210通过所述输入轴211向所述齿圈110输入扭矩，所述齿圈110将所述扭矩传递给与其抗扭转连接的所述输出轴120并使所述输出轴120转动，所述输出轴120转动时通过与所述拨叉之间形成的丝杠副将所述扭矩转化为所述拨叉的直线移动，例如所述拨叉由图中的执行部件220的位置移动至执行部件220’的位置。此处，所述拨叉移动后拨动同步环以实现换挡。
68.可以理解的是，本实施例的所述电动机执行器200中的名词的含义与上述扭矩传递组件100中相同，具体实现细节可以参考扭矩传递组件100实施例中的说明，前述实施例所示出的示例说明和技术效果均可被相对应地为所述电动机执行器200所实现，本实施例不再赘述。
69.以上对本技术提供扭矩传递组件100和电动机执行器200进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。