一种汽车电动尾翼驱动装置及其电动尾翼的制作方法

本发明涉及汽车电动尾翼，尤其是涉及一种汽车电动尾翼驱动装置及其电动尾翼。

背景技术：

1、电动尾翼总成active rear spoiler(缩写为ars)是驱动后扰流板按照设计要求运动并达到特定位置锁止的装置。当汽车行驶高速时，扰流板展开到设定位置，空气流会施加一个下压力在扰流板上，改善车辆空气动力学性能，增加汽车对地面摩擦力，缩短刹车距离，提高驾驶安全性。

2、如图6所示，电动尾翼总成主要包含固定底板、驱动装置、执行装置、扰流板；驱动装置主要包含电机、传动轴、传动系统(一般是涡轮蜗杆或齿轮传动)、输出动轴、密封件、线束组件等。驱动装置通过螺丝安装在固定底板上，与控制器连接，由控制器提供电源，电机带动传动轴，传动轴带动传动系统，动力传送给输出轴，输出轴带动执行装置展开和闭合，螺丝把执行装置和扰流板连接在一起，执行装置运动带动扰流板打开和关闭，控制器输出信号给驱动装置，决定什么时候扰流板打开和关闭。

3、目前汽车电动尾翼驱动装置主要采用以下三种技术：

4、第一种是电机+二级涡轮蜗杆：如图7所示，电机通过输出轴把动力传送给第一级涡轮蜗杆，再传动给第二级涡轮蜗杆，最终动力传递给输出轴。驱动装置，包括电机单元、齿轮组件以及输出轴组件，电机单元能够输出绕第一轴向转动的转动动作；齿轮组件接收电机单元输出的绕第一轴向转动的转动动作，将其转换为绕第二轴向转动的转动动作；输出轴组件接收齿轮组件的绕第二轴向转动的转动动作并输出绕第一轴向转动的转动动作，输出轴组件输出的转动动作能够对电动尾翼进行驱动。

5、第二种是电机+减速箱+一组齿轮副：如图8所示，电机通过减速箱带动传动轴转动，而是主动齿轮跟啮合，从而把动力输出给输出轴。驱动装置包括电机、第一传动轴、第二传动轴以及齿轮组件，电机的输出轴上安装有行星减速箱；第一传动轴与所述行星减速箱连接；第二传动轴与所述第一传动轴平行设置；齿轮组件包括至少两个依次啮合的传动齿轮，一个所述传动齿轮安装在所述第一传动轴上，一个所述传动齿轮安装在所述第二传动轴上；齿轮组件将所述第一传动轴的转动动力平行传动至所述第二传动轴，所述第二传动轴输出的转动动力用于驱动尾翼升降。

6、第三种是电机+一组涡轮蜗杆+伞形齿轮副：如图9和图10所示，电机通过齿轮传动机构把动力转递给输出轴。齿轮传动机构包括蜗杆、蜗轮、第一伞形齿轮和第二伞形齿轮，电机的输出端连接蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆的转动带动蜗轮转动，同时蜗轮与第一伞形齿轮连接，第一伞形齿轮与第二伞形齿轮啮合，第二伞形齿轮的转动带动输出轴转动。

7、以上三种现有驱动装置结构均存在一定的不足：

8、第一种是电机+二级涡轮蜗杆：涡轮蜗杆传动啮合齿间的相对滑动速度比较大，摩擦损耗大，传动效率比较低；滑动速度大使齿面磨损量大、发热量大，为了散热和减小磨损，常采取价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑脂，因此成本较高。

9、第二种是电机+减速箱+一组齿轮副：该技术传动比不大，输出的扭矩不够大，特别情况下，执行装置扭力不足，导致扰流板不能承受非常高的风压压力，特别是在车辆高速(例如250公里/小时)时，扰流板需要承受1000公斤的风压压力时，不能满足电动尾翼性能要求。

10、第三种是电机+一组涡轮蜗杆+伞形齿轮副：由于使用了扇形齿轮，该驱动装置所占空间很大，通用性比较差，应用的范围缩小。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提供一种汽车电动尾翼驱动装置及其电动尾翼，其传动比高，输出扭矩大，并且成本相对较低。

2、为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

3、一种汽车电动尾翼驱动装置，包括电机、驱动齿轮以及用于驱动尾翼运动的输出轴，所述驱动齿轮与电机相连，还包括中间轴、中间齿轮、从动齿轮以及输出齿轮，所述输出齿轮设在输出轴上，从动齿轮活动设在输出轴上，中间齿轮设在中间轴上，所述驱动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮与中间齿轮相啮合，中间齿轮与输出齿轮相啮合。

4、所述中间轴和输出轴相平行设置。

5、所述电机的一端设有减速箱，减速箱的输出端上设有传动轴，驱动齿轮设在传动轴上，传动轴与输出轴平行设置。

6、所述输出齿轮通过平键设在输出轴上，从动齿轮空套在输出轴上。

7、所述从动齿轮包括从动齿轮第一齿轮部和从动齿轮第二齿轮部；中间齿轮包括中间齿轮第一齿轮部和中间齿轮第二齿轮部；驱动齿轮和从动齿轮第一齿轮部相啮合，从动齿轮第二齿轮部和中间齿轮第一齿轮部相啮合，中间齿轮第二齿轮部与输出齿轮相啮合。

8、还包括相配合上盖和下盖，所述电机、驱动齿轮、中间轴、中间齿轮、从动齿轮以及输出齿轮均设在上盖和下盖之间，输出轴的主体位于上盖和下盖之间，输出轴的端部从上盖和下盖之间伸出设置。

9、所述中间轴和电机同轴设置。

10、所述电机连有线束组件，线束组件从上盖和下盖之间伸出设置，线束组件与上盖及下盖之间设有线束密封件，上盖和下盖之间设有上下盖密封圈，所述上下盖密封圈和线束密封件相连。

11、所述上盖和下盖之间对应输出轴伸出端设有转轴密封件，所述转轴密封件为三段内凸尖头结构。

12、一种电动尾翼，包括执行机构、固定底板以及扰流板，还包括所述汽车电动尾翼驱动装置，驱动装置固定在固定底板上，驱动装置通过执行机构与扰流板相连。

13、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

14、1、降低成本：

15、对比蜗轮蜗杆所用材料为钢铁或有色金属，而且需要选择耐磨性高的材料，本专利所用齿轮均为工程塑料，材料成本降低；加工蜗轮蜗杆，一般用车床或数控铣床加工，而塑料齿轮可以用塑料模具注塑成型，制造成本低；并且蜗轮蜗杆传动发热量大，为了散热和减小磨损，常采取良好的润滑脂；

16、2、稳定可靠：

17、传动比高，输出扭矩大；减速箱传动比+四个齿轮组成的传动系统，整个系统传动比可以大于200，所以输出的扭矩大；

18、3、重量轻及结构紧凑；

19、本专利所用齿轮均为工程塑料，对比蜗轮蜗杆用钢铁或有色金属，重量轻；布置合理，结构紧凑，占用空间小。

技术特征：

1.一种汽车电动尾翼驱动装置，包括电机、驱动齿轮以及用于驱动尾翼运动的输出轴，所述驱动齿轮与电机相连，其特征在于：还包括中间轴、中间齿轮、从动齿轮以及输出齿轮，所述输出齿轮设在输出轴上，从动齿轮活动设在输出轴上，中间齿轮设在中间轴上，所述驱动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮与中间齿轮相啮合，中间齿轮与输出齿轮相啮合。

2.如权利要求1所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述中间轴和输出轴相平行设置。

3.如权利要求1或2所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述电机的一端设有减速箱，减速箱的输出端上设有传动轴，驱动齿轮设在传动轴上，传动轴与输出轴平行设置。

4.如权利要求1所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述输出齿轮通过平键设在输出轴上，从动齿轮空套在输出轴上。

5.如权利要求1所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述从动齿轮包括从动齿轮第一齿轮部和从动齿轮第二齿轮部；中间齿轮包括中间齿轮第一齿轮部和中间齿轮第二齿轮部；驱动齿轮和从动齿轮第一齿轮部相啮合，从动齿轮第二齿轮部和中间齿轮第一齿轮部相啮合，中间齿轮第二齿轮部与输出齿轮相啮合。

6.如权利要求3所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：还包括相配合上盖和下盖，所述电机、驱动齿轮、中间轴、中间齿轮、从动齿轮以及输出齿轮均设在上盖和下盖之间，输出轴的主体位于上盖和下盖之间，输出轴的端部从上盖和下盖之间伸出设置。

7.如权利要求3所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述中间轴和电机同轴设置。

8.如权利要求6所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述电机连有线束组件，线束组件从上盖和下盖之间伸出设置，线束组件与上盖及下盖之间设有线束密封件，上盖和下盖之间设有上下盖密封圈，所述上下盖密封圈和线束密封件相连。

9.如权利要求8所述汽车电动尾翼驱动装置，其特征在于：所述上盖和下盖之间对应输出轴伸出端设有转轴密封件，所述转轴密封件为三段内凸尖头结构。

10.一种电动尾翼，包括执行机构、固定底板以及扰流板，其特征在于：还包括如权利要求1至9任一项所述汽车电动尾翼驱动装置，驱动装置固定在固定底板上，驱动装置通过执行机构与扰流板相连。

技术总结
本发明公开了一种汽车电动尾翼驱动装置及其电动尾翼，其驱动装置包括电机、驱动齿轮以及用于驱动尾翼运动的输出轴，所述驱动齿轮与电机相连，还包括中间轴、中间齿轮、从动齿轮以及输出齿轮，所述输出齿轮设在输出轴上，从动齿轮活动设在输出轴上，中间齿轮设在中间轴上，所述驱动齿轮与从动齿轮相啮合，从动齿轮与中间齿轮相啮合，中间齿轮与输出齿轮相啮合。对比蜗轮蜗杆所用材料为钢铁或有色金属，而且需要选择耐磨性高的材料，本专利所用齿轮均为工程塑料，材料成本降低；传动比高，输出扭矩大；重量轻，布置合理，结构紧凑，占用空间小。

技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：瑞昂汽车部件（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10