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、输出轴和轴承结构，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，所述输出轴用于连接一执行部件并将所述扭矩转化为所述执行部件的直线移动，所述输出轴设有轴颈部；所述轴承结构设置于所述轴颈部的径向外侧。
6.在一些实施例中，所述轴承结构包括推力轴承和滚针轴承。
7.在一些实施例中，所述滚针轴承包括第一滚针轴承和第二滚针轴承，所述第一滚针轴承、所述推力轴承和所述第二滚针轴承沿轴向依次相邻设置。
8.在一些实施例中，在所述第一滚针轴承远离所述推力轴承的一侧相邻设有第一垫圈；在所述第二滚针轴承远离所述推力轴承的一侧相邻设有第二垫圈；
9.在所述推力轴承的径向外侧相邻设有第三垫圈，所述第三垫圈的外径大于或等于所述第一滚针轴承的外径和所述第二滚针轴承的外径。
10.在一些实施例中，所述扭矩传递组件还包括壳体，所述齿圈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和卡簧，所述第三垫圈的外径大于所述第一滚针轴承的外径和所述第二滚针轴承的外径，所述第三垫圈被抵持于所述支撑套和所述壳体的一端之间，并且所述卡簧抵持于所述支撑套远离所述第三垫圈的一侧。
11.在一些实施例中，所述壳体设有一朝向所述输出轴的外端的阶梯部，所述阶梯部处设有密封件。
12.在一些实施例中，所述壳体上设有定位孔，所述定位孔内设有衬套。
13.在一些实施例中，在所述输出轴上相邻于所述轴颈部靠近所述齿圈的一侧设有连接部，所述连接部用于与所述齿圈连接；在所述输出轴上相邻于所述轴颈部远离所述齿圈
的一侧设有一凸缘；其中，所述凸缘和所述连接部的外径均大于所述轴颈部的外径。
14.在一些实施例中，所述齿圈为内齿圈；所述输出轴上设置有螺纹段，所述螺纹段用于与所述执行部件配合以形成丝杠副。
15.相应地，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以及执行部件，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输出轴相配合。
16.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，并设置有所述推力轴承能承担较强的轴向推力，设置有所述滚针轴承能保证回转精度，有助于确保所述扭矩传递组件的稳定运行；并且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
17.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。
18.图1示例性示出本技术中扭矩传递组件的结构示意图。
19.图2示例性示出本技术中安装有电动机的扭矩传递组件的结构示意图。
20.图3示出图2的半剖视图。
21.图4示例性示出本技术中电动机执行器的结构示意图。
22.图5示例性示出本技术中电动机执行器的运行示意图。
23.扭矩传递组件
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100
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齿圈
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110
24.输出轴
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120
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轴颈部
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121
25.连接部
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122
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凸缘
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123
26.螺纹段
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124
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轴承结构
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130
27.推力轴承
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131
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第一滚针轴承
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132
28.第二滚针轴承
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133
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第一垫圈
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134
29.第二垫圈
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135
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第三垫圈
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136
30.壳体
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140
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第一端
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141
31.第二端
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142
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阶梯部
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143
32.支撑套
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150
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安装部
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151
33.卡簧
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160
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第一密封圈
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170
34.第二密封圈
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180
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衬套
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190
35.电动机执行器
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200
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电动机
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210
36.输入轴
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211
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执行部件
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220，220’具体实施方式
37.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。
38.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。
39.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。
40.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。
41.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。
42.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。
43.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和轴承结构130。
44.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4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，以接收所述扭矩。
45.示例性地，请结合图1和图4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。
46.所述输出轴120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。
47.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122，所述连接部122通过铆接的方式固定连接在所述齿圈110中部的通孔处并能随所述齿圈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之间抗扭转的连接。
48.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，装配更为便捷，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。
49.此处，请参阅图4所示，所述输出轴120用于连接一执行部件220并将所述扭矩转化为所述执行部件220的直线移动。
50.示例性地，请再结合图1和图4所示，所述输出轴120上设置有螺纹段124，所述执行部件220能够与所述螺纹段124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。
51.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，其为用于安装所述轴承结构130的位置。在所述轴颈部121轴向的两侧，所述输出轴120的直径大于所述轴颈部121的直径，以便安装和定位所述轴承结构130。
52.示例性地，请继续参阅图1所示，在所述输出轴120上，相邻于所述轴颈部121靠近所述齿圈110的一侧设有连接部122，所述连接部122用于与所述齿圈110连接；相邻于所述轴颈部121远离所述齿圈110的一侧设有一凸缘123，所述凸缘123和所述连接部122的外径均大于所述轴颈部121的外径。换言之，即所述输出轴120上间隔设有所述连接部122和所述凸缘123，并且所述输出轴120在所述连接部122和所述凸缘123之间的部分形成所述轴颈部121，以作为用于安装所述轴承结构130的空间。
53.所述轴承结构130设置于所述轴颈部121的径向外侧，用于承受轴向压力并支撑所述输出轴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。
54.在一些实施例中，所述轴承结构130包括有推力轴承131和滚针轴承。其中，所述推力轴承131主要用于保证足够的轴向压力的承受能力，所述滚针轴承则主要用于降低运动过程中的摩擦系数并保证回转精度。
55.在一些示例中，请继续参阅图1所示，所述滚针轴承包括第一滚针轴承132和第二滚针轴承133，所述第一滚针轴承132、所述推力轴承131和所述第二滚针轴承133沿轴向依次相邻设置。此处，所述推力轴承131、所述第一滚针轴承132和所述第二滚针轴承133均为标准件产品，其设置使得所述轴承结构130能承受足够的轴向压力、具有较低的摩擦系数和较高的回转精度，并且成本较低。
56.示例性地，所述第一滚针轴承132相邻设置于所述推力轴承131的轴向一侧，所述第二滚针轴承133相邻设置于所述推力轴承131的轴向另一侧。并且在所述第一滚针轴承132远离所述推力轴承131的一侧相邻设有第一垫圈134，在所述第二滚针轴承133远离所述推力轴承131的一侧相邻设有第二垫圈135，在所述推力轴承131的径向外侧相邻设有第三垫圈136，所述第三垫圈136的外径大于或等于所述第一滚针轴承132的外径和所述第二滚针轴承133的外径。换言之，所述第一垫圈134抵持于所述第一滚针轴承132远离所述推力轴承131的一侧，所述第二垫圈135抵持于所述第二滚针轴承133远离所述推力轴承131的一侧，所述第三垫圈136抵持于所述推力轴承131的径向外侧，以及所述第一滚针轴承132与所述第二滚针轴承133相靠近的一侧之间。此处，所述第一垫圈134、所述第二垫圈135和所述第三垫圈136的设置使得所述轴承结构130具有良好的稳定性。
57.在一些示例中，所述轴承结构130中各类轴承的设置数量和设置位置也可与前述示例中的不同，例如仅设置有一个所述滚针轴承和一个所述推力轴承131等。
58.在一些实施例中，请结合图1至图3所示，所述扭矩传递组件100还包括壳体140，所述齿圈110和所述输出轴120设置于所述壳体140内，且所述输出轴120由所述壳体140的第一端141延伸至所述壳体140外。并且所述壳体140内设有支撑套150和卡簧160，所述第三垫圈136的外径大于所述第一滚针轴承132的外径和所述第二滚针轴承133的外径，所述第三垫圈136被抵持于所述支撑套150和所述第一端141之间，并且所述卡簧160抵持于所述支撑套150远离所述第三垫圈136的一侧。换言之，安装时所述第三垫圈136被抵持于所述支撑套150和所述壳体140的端部的轴向之间，同时所述卡簧160向所述支撑套150施加沿轴向指向所述第一端141的作用力，以阻止所述轴承结构130的轴向窜动，提升所述轴承结构130的稳定性。
59.示例性地，所述壳体140上设有一安装槽，所述卡簧160的径向外端嵌设在所述安装槽内，所述支撑套150位于所述卡簧160靠近所述轴承结构130的一侧，并且所述支撑套150靠近所述第三垫圈136的一侧与所述第三垫圈136相抵接，所述第三垫圈136靠近所述第一端141的一侧与所述壳体140的端部相抵接。其中，所述壳体140的所述第一端141处还设有用于供所述输出轴120向外延伸的开口部。并且相应地，所述壳体140上的第二端142处用于装配所述动力机构，所述第一端141和所述第二端142为相对的两端，所述支撑套150上朝向所述第二端142的一端设有安装部151，所述安装部151与所述壳体140之间设有第一密封圈170，以用于保证密封性。
60.在一些实施例中，请参阅图3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设有一朝向所述输出轴120的外端(即朝向所述第二端142)的阶梯部143，所述阶梯部143处设有密封件。当所述扭矩传递组件100与一被作用部件相配合安装时，所述第一端与所述被作用部件相配合连接，所述密封件被抵持于所述壳体140和所述被作用部件之间以形成密封。其中，所述密封件可以为o型圈等。
61.示例性地，请继续参阅图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(请参阅图4)，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143和所述齿轮箱的外壁大致地相贴合，以使所述作为所述密封件的第二密封圈180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.在一些实施例中，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，并且在所述定位孔内还设有衬套190。所述衬套190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，如螺栓螺钉等的连接件穿过所述衬套190进行定位安装，所述衬套190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。所述轴承结构130首先被安装在所述输出轴120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。所述子组件可被装配入所述壳体140并再安装所述支撑套150、所述卡簧160和所述第二密封圈180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是用于将输入的所述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4所示，本技术的实施例还提供一种电动机执行器200，包括前述的扭矩传递组件100、电动机210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，请参阅图5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。例如，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5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地连接的所述输出轴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的配合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。