齿轮的制作方法

本实用新型实施例涉及电动助力转向系统及智能刹车系统中的机械传动零件领域，具体的涉及一种齿轮。

背景技术：

齿轮是指轮缘上有齿连续啮合传递运动和动力的机械元件。一般的，齿轮包括：外部件，外周面呈锯齿状的轮圈；中间轴，同轴设置于外部件的中心；以及位于外部件和中间轴之间并用于连接两者的连接件，该连接件包裹于中间轴的外周面上且与外部件的内侧面抵接。

目前，大多数齿轮的外部件与连接件的连接是通过外部件的内侧面及连接件的外周面的抵接实现的，两个光面相互抵接的方式使得外部件与连接件的连接不稳固，外部件与连接件之间容易脱离接触。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了用于电动助力转向系统及智能刹车系统中的齿轮及齿轮制造方法，用于解决齿轮的外部件与连接件连接不稳固的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了如下的技术方案：

一种齿轮，包括：

中间轴，所述中间轴包括第一段；

连接件，所述连接件包括第一圆凸体和第二圆凸体；所述第一圆凸体为中空，所述第二圆凸体的内侧面包裹于所述第一圆凸体的外周面上，所述中间轴的第一段的外周面抵靠于所述第一圆凸体的内侧面；所述第二圆凸体上设置有环形凹槽；

外部件，所述外部件包括环形卡块与第三圆凸体，所述环形卡块与所述环形凹槽卡接配合，且所述环形卡块的外周面与第三圆凸体的内侧面固定连接，所述第三圆凸体的外周面呈锯齿状。

进一步地，所述中间轴的第一段的外周面与所述第一圆凸体的内侧面通过若干第一齿形及若干与对应的第一齿形卡接配合的第一齿槽连接，以增加所述中间轴与所述连接件的接触面积。

进一步地，所述环形凹槽与环形卡块之间通过若干凸条及若干与对应的凸条卡接配合的条槽连接，以增加所述连接件与所述外部件的接触面积。

进一步地，所述第二圆凸体的两端面上均设置有环形凸缘，所述环形凸缘的内侧面任一点沿所述第二圆凸体的两端面的径向方向至所述第一圆凸体外周面的距离相等；

所述第二圆凸体的两端面均固设有若干加强筋，且若干所述加强筋沿所述第一圆凸体的外周面的圆周方向均匀分布，所述加强筋分别连接所述第一圆凸体的外周面与所述环形凸缘的内侧面。

进一步地，所述环形凹槽由所述第二圆凸体的外周面朝向所述第二圆凸体的径向方向凹陷形成，所述环形凹槽将所述第二圆凸体分为第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部和第二连接部上均设置有若干第一通槽，若干所述第一通槽分别贯穿第一连接部的两端面和第二连接部的两端面，且所述第一连接部上的若干第一通槽和第二连接部上的若干第一通槽分别沿第一圆凸体的外周面的圆周方向均匀分布；所述环形卡块的两端面均设置有若干与对应的所述第一通槽卡接配合的第一凸柱。

进一步地，所述第一连接部和第二连接部上均设置有若干第二通槽，若干所述第二通槽分别贯穿第一连接部的两端面和第二连接部的两端面，且所述第一连接部上的若干第二通槽和第二连接部上的若干第二通槽分别沿第一圆凸体的外周面的圆周方向均匀分布；所述环形卡块的两端面均设置有若干与对应的所述第二通槽卡接配合的第二凸柱；

所述第二通槽距离所述环形凸缘内侧面的最短距离小于任一所述第一通槽距离所述环形凸缘内侧面的最短距离。

进一步地，所述第一连接部和第二连接部上均设置有若干第三通槽，所述第三通槽与对应的所述第二通槽连通，且所述第三通槽横截面的面积大于所述第二通槽横截面的面积；所述第二凸柱的端面上均固定连接有若干与对应的所述第三通槽卡接配合的第三凸柱。

进一步地，所述第一连接部和第二连接部上均设置有若干第四通槽，若干所述第四通槽分别贯穿第一连接部的两端面和第二连接部的两端面，且第一连接部上的若干所述第四通槽和第二连接部上的若干所述第四通槽分别沿第一圆凸体的外周面的圆周方向均匀分布；所述环形卡块的两端面均设置有若干与对应的所述第四通槽卡接配合的第四凸柱，且若干所述第四凸柱均为中空。

进一步地，所述第二圆凸体的外周面与所述第三圆凸体的内侧面通过若干第二齿形及若干与对应的第二齿形卡接配合的第二齿槽连接，以增加所述连接件与所述外部件的接触面积。

为了实现上述目的，本实用新型实施例还提供一种齿轮制造方法，包括：

制作中间轴，所述中间轴包括第一段及与第一段同轴设置的第二段；

将所述中间轴放置于连接件模具中，并注塑成型连接件，所述连接件模具上设置有与所述中间轴的第一段配合的第一通孔及与所述中间轴的第二段配合的第一定位盲孔，所述第一通孔与所述第一定位盲孔连通；所述第一段置于所述第一通孔内，所述第二段置于所述第一定位盲孔内；所述连接件模具上开设有若干第一细水口，通过若干所述第一细水口向所述连接件模具注塑以使所述连接件成型，所述连接件包塑于所述中间轴的第一段的外周面上，并形成连接件与中间轴的集合体；

将所述集合体放置于外部件模具中，并注塑成型外部件，所述注塑成型后的外部件的外周面呈锯齿状；所述外部件模具上设置有与所述连接件配合的第二通孔及与所述中间轴的第二段配合的第二定位盲孔，所述第二通孔与所述第二盲孔连通；所述集合体中的连接件及所述中间轴的第一段置于所述第二通孔内，所述中间轴的第二段置于所述第二定位盲孔内；所述外部件模具上开设有若干第二细水口，通过若干所述第二细水口向所述外部件模具注塑以使所述外部件成型并包塑于所述连接件的外周面上。

本实用新型实施例所达到的有益效果是：在外部件与连接件的连接中，不仅通过外部件的内侧面与连接件的外周面的抵接，还通过环形卡块与环形凹槽的卡接配合，以增加外部件与连接件的接触面积，进而增加了连接件与外部件之间的抱紧力，从而使齿轮能够承受更大的扭力，且使连接件与外部件之间不容易脱离接触，提高了产品的质量。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型实施例的齿轮的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的中间轴结构示意图；

图3是本实用新型实施例的连接件结构示意图；

图4是本实用新型实施例的外部件结构示意图；

图5是本实用新型实施例的齿轮内部结构示意图；

图6是本实用新型实施例的齿轮的制造方法的步骤流程图。

附图标记：10、中间轴；100、第一段；101、第一齿形；110、第二段；20、连接件；200、第一圆凸体；201、第一齿槽；210、第二圆凸体；211、环形凹槽；212、环形凸缘；213、加强筋；214、第一进浇口；215、第一通槽；216、第二通槽；217、第三通槽；218、第四通槽；219、第二齿形；220、第一连接部；230、第二连接部；30、外部件；300、环形卡块；301、条槽；302、第一凸柱；303、第二凸柱；304、第三凸柱；305、第四凸柱；310、第三圆凸体；311、第二齿槽；312、第三齿形。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-5所示，本实用新型实施例提供的齿轮，包括中间轴10、连接件20及外部件30；其中，中间轴10包括第一段100及与第一段100同轴设置的第二段110，且中间轴10为金属件；连接件20包括第一圆凸体200和第二圆凸体210，第二圆凸体210的内侧面包裹于第一圆凸体200的外周面上，且第一圆凸体200为中空；外部件30包括环形卡块300和第三圆凸体310，第三圆凸体310的内侧面包裹于环形卡块300的外周面上，且第三圆凸体310的外周面沿其圆周方向均布有若干第三齿形312。

请参阅图2和图3，中间轴10的第一段100的外周面上沿其圆周方向均布有若干第一齿形101，第一圆凸体200的内侧面上沿其圆周方向均布有若干与对应的第一齿形101卡接配合的第一齿槽201；第一齿形101与对应的第一齿槽201的卡接配合，增加了中间轴10与连接件20的接触面积，进而增加了中间轴10与连接件20之间的抱紧力，从而使齿轮能够承受更大的扭力，且使中间轴10与连接件20之间不容易脱离接触。

请参阅图3和图4，第二圆凸体210上设置有与环形卡块300卡接配合的环形凹槽211，以增加连接件20与外部件30的接触面积。该环形凹槽211由第二圆凸体210的外周面朝向第二圆凸体210的径向方向凹陷形成，且该环形凹槽211将第二圆凸体210分为第一连接部220和第二连接部230。

环形凹槽211的槽底设置有若干凸条，环形卡块300的内侧面设置有若干与对应的凸条卡接配合的条槽301，以增加连接件20与外部件30的接触面积。

第一连接部220远离环形凹槽211的端面为第一端面，第二连接部230远离环形凹槽211的端面为第二端面，第一端面和第二端面上均设置有环形凸缘212，且第一端面上的环形凸缘212的内侧面上任一点沿第二圆凸体210的任一端面的径向方向至第一圆凸体200外周面的距离相等，第二端面上的环形凸缘212的内侧面上任一点沿第二圆凸体210的任一端面的径向方向至第一圆凸体200外周面的距离相等。

第一端面和第二端面上均固设有若干加强筋213，且若干加强筋213沿第一圆凸体200的外周面的圆周方向均匀分布。第一端面的加强筋213的两端分别连接第一圆凸体200的外周面与第一端面的环形凸缘212的内侧面，第二端面的加强筋213的两端分别连接第一圆凸体200的外周面与第二端面的环形凸缘212的内侧面。

加强筋213的设置，增加了该齿轮的整体强度。

部分加强筋213上设置有连接件20的第一进浇口214。

第一连接部220和第二连接部230上均设置有若干第一通槽215，第一连接部220上的若干第一通槽215均贯穿第一连接部220的两端面，第二连接部230上的若干第一通槽215均贯穿第二连接部230的两端面，且第一连接部220上的若干第一通槽215及第二连接部230上的若干第一通槽215分别沿第一圆凸体200的外周面的圆周方向均匀分布；环形卡块300的两端面均设置有若干与对应的第一通槽215卡接配合的第一凸柱302。

第一连接部220和第二连接部230上均设置有若干第二通槽216，第一连接部220上的若干第二通槽216均贯穿第一连接部220的两端面，第二连接部230上的若干第二通槽216均贯穿第二连接部230的两端面，且第一连接部220上的若干第二通槽216及第二连接部230上的若干第二通槽216分别沿第一圆凸体200的外周面的圆周方向均匀分布；环形卡块300的两端面均设置有若干与对应的第二通槽216卡接配合的第二凸柱303。

第二通槽216距离所述环形凸缘212内侧面的最短距离小于任一所述第一通槽215距离所述环形凸缘212内侧面的最短距离。

请参阅图3、图4和图5，第一连接部220和第二连接部230上均设置有若干第三通槽217，第三通槽217与对应的第二通槽216连通，且第三通槽217横截面的面积大于第二通槽216横截面的面积；第二凸柱303的端面上均固定连接有与对应的第三通槽217卡接配合的第三凸柱304。

上述第三通槽217和与对应的第三通槽217卡接配合的第三凸柱304的设置，使得第二通槽216的槽口不容易扩张，从而使得连接件20与外部件30的连接更紧密。

第一凸柱302与对应的第一通槽215的卡接配合，第二凸柱303与对应的第二通槽216的卡接配合，第三凸柱304与对应的第三通槽217的卡接配合，均增加了连接件20与外部件30的接触面积，进而增加了连接件20与外部件30之间的抱紧力，从而使齿轮能够承受更大的扭力，且使连接件20与外部件30之间不容易脱离接触。

第一连接部220和第二连接部230上均设置有若干第四通槽218，第一连接部220上的若干第四通槽218均贯穿第一连接部220的两端面，第二连接部230上的若干第四通槽218均贯穿第第二连接部230的两端面，且第一连接部220上的若干第四通槽218和第二连接部230上的若干第四通槽218分别沿第一圆凸体200的外周面的圆周方向均匀分布；环形卡块300的两端面均设置有若干与对应的第四通槽218卡接配合的第四凸柱305，且若干第四凸柱305为中空。

中空的第四凸柱305为外部件30的第二进浇口。

第一连接部220上沿第一连接部220的外周面和第二连接部230上沿第二连接部230的外周面分别均匀分布有若干第二齿形219，第三圆凸体310的内侧面设置有若干与对应的第二齿形219卡接配合的第二齿槽311；增加了连接件20与外部件30的接触面积，进而增加了连接件20与外部件30之间的抱紧力。

请参阅图6，本实用新型实施例还提供了齿轮制造方法，下面对上述实施例中的齿轮的制造方法进行示例性描述，具体如下：

步骤s100，制作中间轴10。

具体的，中间轴10包括第一段100和第二段110；第一段100的横截面积大于第二段110的横截面积，且第一段100的外周面上沿其圆周方向均布有若干第一齿形101。第二段110包括第一光面。

步骤s120，将上述中间轴10放置于连接件模具中，并注塑成型连接件20。

具体的，连接件模具上设置有与中间轴10的第一段100配合的第一通孔及与中间轴10的第二段110配合的第一定位盲孔，第一通孔与第一定位盲孔连通，且第一通孔的孔径大于第一定位盲孔的孔径；第一段100置于第一通孔内，第二段110置于第一定位盲孔内，且第二段110的第一光面抵靠于第一定位盲孔的内侧面上；连接件模具上开设有若干第一细水口，通过若干第一细水口以隧道走胶方式向连接件模具注塑以使连接件20成型，连接件20包塑于中间轴10的第一段100的外周面上，并形成连接件20与中间轴10的集合体。并且，连接件模具上的若干第一细水口分别对应注塑成型后的连接件20上的若干第一进浇口214。

第一定位盲孔的设置，能够保证中间轴10与注塑成型后的连接件20的同心度。

在步骤s120中，将上述连接件20成型为具有在连接件20的外周面上沿其圆周方向形成的若干第一齿槽201，以便与中间轴10上对应的第一齿形101卡接配合，进而增加了中间轴10与连接件20之间的抱紧力，从而使齿轮能够承受更大的扭力，且使中间轴10与连接件20之间不容易脱离接触。

步骤s130，将上述集合体放置于外部件模具中，并注塑成型外部件30，注塑成型后的外部件30的外周面沿其圆周方向均布有若干第三齿形312；外部件模具上设置有与连接件20配合的第二通孔及与中间轴10的第二段110配合的第二定位盲孔，第二通孔与第二定位盲孔连通，且第二通孔的孔径大于第二定位盲孔的孔径；连接件20及中间轴10的第一段100置于第二通孔内，且连接件20的外周面抵靠于第二通孔的内侧面；中间轴10的第二段110置于第二定位盲孔内，且第一光面抵靠于第二定位盲孔的内侧面；外部件模具上开设有若干第二细水口，通过若干第二细水口向外部件模具注塑以使外部件30成型并包塑于连接件20的外周面上。且外部件模具上的若干第二细水口分别对应注塑成型后的外部件30的中空设置的第四凸柱305。

第二定位盲孔的设置，能够保证集合体与注塑成型后的外部件30的同心度。

上述注塑成型后的连接件20包括第一圆凸体200、第二圆凸体210及形成于第二圆凸体210上的环形凹槽211，第二圆凸体210的内侧面包裹于第一圆凸体200的外周面上。上述注塑成型后的连接件20包括与环形凹槽211卡接配合的环形卡块300和第三圆凸体310，第三圆凸体310的内侧面包裹于环形卡块300的外周面上。

在上述连接件20的环形凹槽211的槽底形成若干凸条，在上述外部件30的环形卡块300的内侧面形成若干与对应的凸条卡接配合的条槽301，以增加连接件20与外部件30的接触面积，进而增加了连接件20与外部件30之间的抱紧力。

在上述连接件20的第二圆凸体210的两端面形成若干加强筋213，以增加上述齿轮的整体强度。

在上述连接件20上形成若干第一通槽215、第二通槽216和第三通槽217，其中第二通槽216与第三通槽217连通，第三通槽217的横截面的面积第二通槽216横截面的面积；在上述外部件30的环形卡块300的两端面形成若干与对应的第一通槽215卡接配合的第一凸柱302、若干与对应的第二通槽216卡接配合的第二凸柱303及若干与对应的第三通槽217卡接配合的第三凸柱304，且第三凸柱304形成于对应的第二凸柱303的端面上，增加了连接件20与外部件30的接触面积，进而增加了连接件20与外部件30之间的抱紧力。

在上述连接件20上形成若干第四通槽218，在上述外部件30的环形卡块300的两端面形成若干与对应的第四通槽218卡接配合的第四凸柱305，且第四凸柱305为中空。

在上述连接件20的外周面上形成若干沿其圆周方向均匀分布的若干第二齿形219，在上述外部件30的第三圆凸体310的内侧面形成若干与对应的第二齿形219卡接配合的第二齿槽311，以增加连接件20与外部件30的接触面积，进而增加了连接件20与外部件30之间的抱紧力。

本实用新型实施例所达到的有益效果是：

(1)、相较于现有技术中在外部件30最终注塑成型过程中，还需要通过机械加工去除进浇口部分的齿轮的制造方法，通过本实用新型实施例的齿轮制造方法，减少了加工工序，提高了生产效率，降低了生产成本；

(2)、相较于现有技术中先将外部件30进行加工的齿轮制造方法，本实用新型实施例的齿轮制造方法通过将齿轮中功能要求最高的外部件30放在最后一道工序中进行加工，减少了后加工过程对外部件30的影响，有效地提高了成品的合格率；

(3)、连接件20由塑料制成，能够较好地阻隔注塑成型的外部件30和金属件中间轴10之间热量的传导，能够防止外部件30在注塑成型过程中因为塑料冷却不均匀而导致尺寸改变而影响产品的质量。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。