步进电机的齿轮组、步进电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机制造技术领域，更具体地，涉及一种步进电机的齿轮组、具有该齿轮组的步进电机。


背景技术：

2.现有技术的齿轮组的内部齿轮虚位角度为3
°‑5°
，齿轮间隙比较大，在电机装配后使用过程中，因齿轮间隙大导致器件晃动，例如齿轮组安装在输出轴上，输出轴与摄像头镜头连接，因为输出轴的左右间隙大，导致摄像头镜头左右晃动，对于摄像头镜头采集的数据不精确，从而影响数据准确性。此外，现有技术的齿轮间隙大还使电机运转噪音增大，易于存在齿轮声。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个目的是提供一种步进电机的齿轮组，至少能够解决现有技术中的齿轮组的内部齿轮虚位角度为3
°‑5°
引起的齿轮间隙较大而导致的晃动和噪声大的问题。
4.本实用新型还提供了一种步进电机，包括上述步进电机的齿轮组。
5.本实用新型提供了一种步进电机的齿轮组，包括：第一齿轮，所述第一齿轮包括第一本体，所述第一本体为环形，所述第一本体的外径为第一外径，所述第一本体的外周设有多个第一齿部，多个所述第一齿部沿所述第一本体的周向间隔开均匀分布，每个所述第一齿部分别沿所述第一本体的径向延伸，所述第一齿部沿所述第一本体的径向延伸的长度为第一长度；第二齿轮，所述第二齿轮包括第二本体，所述第二本体为环形，所述第二本体的外径为第二外径，所述第二本体的外周设有多个第二齿部，多个所述第二齿部沿所述第二本体的周向间隔开均匀分布，每个所述第二齿部分别沿所述第二本体的径向延伸，所述第二齿部沿所述第二本体的径向延伸的长度为第二长度，其中，所述第一外径大于所述第二外径，所述第一长度大于所述第二长度，所述第一齿部与所述第二齿部啮合，且所述第一齿部与所述第二齿部啮合的虚位间隙在0.5
°‑1°
之间。
6.可选地，所述第一齿部包括：第一配合段，所述第一配合段的截面为矩形，所述第一配合段的一端与所述第一本体连接；第二配合段，所述第二配合段的截面为锥台形，所述第二配合段的一端与所述第一配合段的另一端连接，所述第二配合段的两侧侧面分别形成为第一啮合面，相邻两个所述第一啮合面配合限定出第一齿槽，所述第一齿槽的开口尺寸在所述第一本体的径向上向外逐渐增大；所述第二齿部的两侧侧面分别形成为与所述第一啮合面配合的第二啮合面。
7.可选地，所述第二配合段的另一端的端面为配合面，所述配合面为平面，所述配合面在所述第一本体的周向上的宽度小于等于所述第二齿段在所述第二本体的周向上间隔开的距离，相邻两个所述第二齿部之间间隔开的最小距离大于所述第一齿部在所述第一本体的周向上的宽度。
8.可选地，相邻两个所述第二啮合面配合形成第二齿槽，所述第二齿槽的底面形成为与所述配合面对应的平面。
9.可选地，所述第一啮合面和所述第二啮合面分别为弧形面。
10.可选地，所述第二齿部为锥型齿，所述第二齿部的一端与所述第二本体连接，所述第二齿部的另一端为锥形面，所述第二齿部的中部的宽度大于所述第二齿部的两端的宽度。
11.可选地，相邻两个所述第一啮合面之间间隔开的最小距离小于等于所述第二齿部在所述第二本体的周向上的最大宽度。
12.可选地，所述第一配合段在所述第一本体的径向上的长度小于所述第二配合段在所述第一本体的径向上的长度。
13.可选地，所述第一齿轮和所述第二齿轮分别为一体成型的金属件。
14.本实用新型还提供了一种步进电机，包括上述任一所述的步进电机的齿轮组。
15.本实用新型的齿轮组，通过控制齿轮间隙在0.5
°‑1°
之间，不仅能够增强齿轮强度，避免齿轮受力断裂，而且还能够在齿轮间隙较小的情况下仍然能够满足电池齿轮运转顺性，不会影响电池的转矩以及其他性能参数；并且还可以适应更多的装配要求，使通过齿轮组控制的器件的调控精度更高、更加准确。
16.通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
17.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。
18.图1是根据本实用新型实施例的步进电机的齿轮组的结构示意图。
19.附图标记：
20.步进电机的齿轮组100；
21.第一齿轮10；第一本体11；第一齿部12；第一配合段13；第二配合段14；第一啮合面15；第一齿槽16；第一外径a；第一长度b；
22.第二齿轮20；第二本体21；第二齿部22；第二啮合面23；第二齿槽24；第二外径c；第二长度d。
具体实施方式
23.现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
24.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。
25.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
26.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不
是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
28.本实用新型的说明书和权利要求书中的若涉及到术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.在本实用新型的描述中，需要理解的是，若涉及到术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，涉及到的术语“安装”、“相连”、“连接”，应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面结合附图具体描述根据本实用新型实施例的齿轮组100。
32.如图1所示，根据本实用新型实施例的步进电机的齿轮组100包括第一齿轮10和第二齿轮20。
33.具体而言，第一齿轮10包括第一本体11，第一本体11为类环形，第一本体11的外径为第一外径a，第一本体11的外周设有多个第一齿部12，多个第一齿部12沿第一本体11的周向间隔开均匀分布，每个第一齿部12分别沿第一本体11的径向延伸，第一齿部12沿第一本体11的径向延伸的长度为第一长度b。第二齿轮20，第二齿轮20包括第二本体21，第二本体21为类环形，第二本体21的外径为第二外径c，第二本体21的外周设有多个第二齿部22，多个第二齿部22沿第二本体21的周向间隔开均匀分布，每个第二齿部22分别沿第二本体21的径向延伸，第二齿部22沿第二本体21的径向延伸的长度为第二长度d。其中，第一外径a大于第二外径c，第一长度b大于第二长度d，第一齿部12与第二齿部22啮合，且第一齿部12与第二齿部22啮合的虚位间隙在0.5
°‑1°
之间。
34.也就是说，根据本实用新型实施例的步进电机的齿轮组100主要由第一齿轮10和第二齿轮20组100成，第一齿轮10包括类环形的第一本体11，由于第一本体11为类环形，因此沿着从第一本体11的中心位置向外侧的方向即为第一外径a的方向。在第一本体11的外周设有第一齿部12，第一齿部12的数量为多个，多个第一齿部12沿第一本体11的外周依次均匀分布。每个第一齿部12的第一端与第一本体11连接，每个第一齿部12的第二端沿着第一本体11的径向向外延伸。第一齿部12沿着第一本体11的径向延伸的方向的长度即为第一长度b。
35.同样的，第二齿轮20包括类环形的第二本体21，由于第二本体21为类环形，因此沿着从第二本体21的中心位置向外侧的方向即为第二外径c的方向。在第二本体21的外周设
有第二齿部22，第二齿部22的数量为多个，多个第二齿部22沿着第二本体21的外周依次均匀分布。每个第二齿部22的第一端与第二本体21连接，每个第二齿部22的第二端沿着第二本体21的径向向外延伸。第二齿部22沿着第二本体21的径向延伸的方向的长度即为第二长度d。
36.此外，第一本体11的第一外径a大于第二本体21的第二外径c，第一齿部12的第一长度b大于第二齿部22的第二长度d，并且第一齿部12与第二齿部22啮合，且第一齿部12与第二齿部22啮合的虚位间隙在0.5
°‑1°
之间。也就是说，通过对第一齿部12和第二齿部22之间啮合的虚位间隙进行限定，能够使第一齿部12和第二齿部22啮合的虚位间隙在0.5
°‑1°
之间，例如虚位间隙为0.5
°
、0.6
°
、0.8
°
、0.9
°
、1
°
等。
37.相比于现有技术的齿轮组的内部齿轮虚位角度为3
°‑5°
，齿轮间隙比较大，在电机装配后使用过程中，因齿轮间隙大导致器件晃动，例如齿轮组安装在输出轴上，输出轴与摄像头镜头连接，因为输出轴的左右间隙大，导致摄像头镜头左右晃动，对于摄像头镜头采集的数据不精确，从而影响数据准确性。此外，现有技术的齿轮间隙大还使电机运转噪音增大，易于存在齿轮声。
38.而在本实用新型中，通过对第一齿部12和第二齿部22进行设计，能够降低虚位间隙在0.5
°‑1°
之间，通过调整第一齿部12和第二齿部22的参数和结构，即能够在不影响齿轮运转顺畅的同时，保证在同等性能参数的情况下避免因齿轮间隙大导致器件晃动，且能够实现静音效果。
39.由此，根据本实用新型实施例的齿轮组100，通过控制齿轮间隙在0.5
°‑1°
之间，不仅能够增强齿轮强度，避免齿轮受力断裂，而且还能够在齿轮间隙较小的情况下仍然能够满足电池齿轮运转顺性，不会影响电池的转矩以及其他性能参数；并且还可以适应更多的装配要求，使通过齿轮组100控制的器件的调控精度更高、更加准确。
40.根据本实用新型的一个实施例，第一齿部12包括第一配合段13、第二配合段14，第一配合段13的截面为类矩形，第一配合段13的一端与第一本体11连接，第二配合段14的截面为类锥台形，第二配合段14的一端与第一配合段13的另一端连接，第二配合段14的两侧侧面分别形成为第一啮合面15，相邻两个第一啮合面15配合限定出第一齿槽16，第一齿槽16的开口尺寸在第一本体11的径向上向外逐渐增大；第二齿部22的两侧侧面分别形成为与第一啮合面15配合的第二啮合面23。
41.也就是说，第一齿部12主要由第一配合段13和第二配合段14组成，在第一齿部12沿水平方向延伸时，沿着水平方向的截面，第一配合段13的截面的形状为类矩形，第二配合段14的截面的形状为类锥台形。第一配合段13的内端可以与第一本体11连接，第二配合段14的内端可以与第一配合段13的外端连接，第二配合段14的外端朝向远离第一齿部12的中心位置延伸。此外，第二配合段14的两侧侧面分别形成为第一啮合面15，例如，第一齿部12沿水平方向延伸，此时第二配合段14的外表面沿上下方向延伸，由于第二配合段14的数量为多个，每个第二配合段14的外表面包括第一啮合面15，相邻两个第一啮合面15之间能够配合形成有第一齿槽16。由于限定了第一配合段13的截面为类矩形，第二配合段14的截面为类锥台形，因此第一齿槽16的开口尺寸在第一本体11的径向方向上从内向外逐渐增大。
42.同样的，第二齿部22的两侧侧面分别形成为第二啮合面23，且第二啮合面23能够与第一啮合面15配合。
43.在本实施例中，通过限定第一啮合面15和第二啮合面23的形状和相互配合关系，有利于第一齿部12和第二齿部22更加紧密的配合。
44.在本实用新型的一些具体实施方式中，第二配合段14的另一端的端面为配合面，配合面为平面，配合面在第一本体11的周向上的宽度小于等于第二齿段在第二本体21的周向上间隔开的距离，相邻两个第二齿部22之间间隔开的最小距离大于第一齿部12在第一本体11的周向上的宽度。也就是说，第二配合段14朝向外侧延伸的一端的端面为配合面，该配合面为平面，沿着第一本体11的周向方向，配合面在第一本体11的周向上的宽度尺寸不大于第二齿段在第二本体21的周向上间隔开的距离。将第一齿部12在第一本体11的周向上的宽度尺寸定义为s1，将相邻两个第二齿部22之间间隔开的最小距离定义为s2，s2＞s1。
45.在本实施例中，通过限定配合面在第一本体11的周向上的宽度小于等于第二齿段在第二本体21的周向上间隔开的距离，相邻两个第二齿部22之间间隔开的最小距离大于第一齿部12在第一本体11的周向上的宽度，有利于实现尺寸不同的第一齿轮10和第二齿轮20的配合。
46.根据本实用新型的一个实施例，相邻两个第二啮合面23配合形成第二齿槽24，第二齿槽24的底面形成为与配合面对应的平面。也就是说，相邻两个第二齿部22上的第二啮合面23能够配合形成第二齿槽24，第二齿槽24的底面形成为平面且与配合面对应。
47.在本实施例中，通过限定第二齿槽24与配合面的配合关系，以及第二齿槽24的特征，有利于第一齿轮10和第二齿轮20进行紧密啮合。
48.在本实用新型的一些具体实施方式中，第一啮合面15和第二啮合面23分别为类弧形面，也就是说，第一啮合面15和第二啮合面23沿着曲线延伸。在本实施例中，通过采用弧形面的设计，有利于第一齿部12和第二齿部22更加紧密的配合。
49.根据本实用新型的一个实施例，第二齿部22为锥型齿，第二齿部22的一端与第二本体21连接，第二齿部22的另一端为类锥形面，第二齿部22的中部的宽度大于第二齿部22的两端的宽度。也就是说，第二齿部22的内端与第二本体21连接，第二齿部22的外端具有类锥形面。沿着径向方向，第二齿部22的中部的宽度大于第二齿部22的内端和外端的宽度。
50.在本实施例中，通过限定第二齿部22的形状，有利于在降低齿轮虚位角的同时，提高第二齿部22的结构可靠性，提高第二齿部22的刚性和强度。
51.在本实用新型的一些具体实施方式中，相邻两个第一啮合面15之间间隔开的最小距离小于等于第二齿部22在第二本体21的周向上的最大宽度。也就是说，相邻两个第一啮合面15之间间隔开的最小距离不大于第二齿部22在第二本体21的周向上的最大宽度。
52.在本实施例中，通过限定相邻两个第一啮合面15之间间隔开的最小距离小于等于第二齿部22在第二本体21的周向上的最大宽度，有利于第一齿部12和第二齿部22之间紧密配合。
53.根据本实用新型的一个实施例，第一配合段13在第一本体11的径向上的长度小于第二配合段14在第一本体11的径向上的长度。也就是说，沿着第一本体11的径向方向，第一配合段13的长度小于第二配合段14的长度。
54.在本实施例中，通过限定第一配合段13在第一本体11的径向上的长度小于第二配合段14在第一本体11的径向上的长度，能够有利于两个径向尺寸不同的第一齿轮10和第二齿轮20相啮合。
55.在本实用新型的一些具体实施方式中，第一齿轮10和第二齿轮20分别为一体成型的金属件，通过采用一体成型的设计，有利于降低生产成本，简化加工工艺，通过采用金属件有利于提高第一齿轮10和第二齿轮20的结构可靠性。
56.可选地，第一齿轮10的齿轮变为系数-0.45、压力角25
°
、齿顶高系数1.0、径向间隙系数0.25，第二齿轮的齿轮变为系数0.3，压力角20、齿顶高系数1.0、径向间隙系数0.25，有利于实现虚位间隙为0.8
°
。
57.本实用新型还提供了一种步进电机，该步进电机包括上述任一实施例的步进电机的齿轮组100。由于本实用新型的步进电机的齿轮组100具有上述优点，因此本实用新型的步进电机也具有上述优点，例如具有运行顺畅，实现静音等效果，在此不作赘述。
58.虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。