[发明专利]一种汽车发动机平衡轴树脂齿轮及其制造方法

说明书

本发明公开了一种汽车发动机平衡轴树脂齿轮及其制造方法，包括铁芯和树脂齿圈，所述铁芯包括轴套部、轮辋部和轮辐部，轮辐部位于轴套部和轮辋部同一侧的端部，齿圈注塑成型紧贴于轮辋部外周面，齿圈内表面和轮辋部外周面之间通过凸齿和凹槽配合，对齿圈进行周向限位。本发明采用钢板作为铁芯基材，连接安装部位不易变形，采用树脂材料成型具有轮齿的齿圈，铁芯采用轮辐位于端部的悬伸结构，使本发明具有吸收和平衡振动功能，与配重块和多级传动结合提高平衡减振效果，自润滑，重量轻，不易生锈，绝缘性好，减少了噪音。铁芯轮辋与树脂齿圈采用注塑成型紧配连接和凹槽凸齿结构限位，避免了传统包裹式连接限位容易开裂损坏的缺陷，增加了使用寿命。

技术领域

本发明属于汽车发动机附属装置技术领域，具体涉及一种汽车发动机平衡轴树脂齿轮及其制造方法。

背景技术

目前，应用于汽车发动机平衡轴装置的齿轮大多采用钢材制造，然而其降噪减振等效果较差。为提高汽车发动机减振降噪要求，申请人开发了一种使用树脂齿轮的汽车发动机平衡轴装置。树脂齿轮根据结构形式可分为全塑型、装配型和镶嵌型，全塑型在安装时，键槽处容易发生压溃变形，形成压力集中，不能传递较大的转矩；装配型在铰配螺栓处以发生蠕动松动；传统镶嵌型树脂齿轮包括带轮齿的树脂齿圈和支撑齿圈的铁芯，铁芯包括用于套装于轴上的轴套部、与齿圈直接支撑基础的轮辋部和支撑于轮辋部和轴套部之间的轮辐部，树脂齿圈包裹于轮辋部实现对齿圈的轴向和周向限位，轮辐部位于轮辋部和轴套部的轴向对称中心。这样的镶嵌型齿轮由于树脂与铁芯嵌件的膨胀值不同，易形成较大的内应力，容易发生开裂损坏，由于其轮辐在轴向对称中心位置，对发动机的平衡减振效果较小，铁芯的制造一般采用钢锭锻打成型或铸造成型，制造成本较高。

发明内容

针对上述现有问题，本发明旨在提供一种成本低、噪音小、平衡减振效果好、使用寿命长的汽车发动机平衡轴树脂齿轮及其制造工艺。

为此，本发明采用以下技术方案：一种汽车发动机平衡轴树脂齿轮，包括铁芯和树脂齿圈，所述铁芯包括轴套部、轮辋部和轮辐部，其特征是，所述轮辐部位于轴套部和轮辋部同一侧的端部，齿圈注塑成型紧贴于轮辋部外周面，齿圈内表面和轮辋部外周面之间通过凸齿和凹槽配合，对齿圈进行周向限位。

作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。

所述的轮辋部外周面沿周向设置多个凹槽，所述齿圈内表面沿周向设置多个与所述凹槽配合的凸齿。

所述的凹槽在轮辋部轴向上的长度小于轮辋部轴向长度，凹槽在轮辋部一端端部开口、另一端端部封闭，对树脂齿圈能起到轴向限位作用。

所述的凹槽在轮辋部轴向上的长度不超过轮辋部轴向长度的一半。

所述的树脂齿圈上的轮齿为斜齿结构。

一种所述汽车发动机平衡轴树脂齿轮的制造方法，其特征是，使用钢板作为铁芯基材，使用凹模和凸模配对组成模具对压钢板冷冲成型铁芯，凹模以圆柱形凸柱为中心环绕环形凹槽，凸模为具有中心孔的圆筒形，以铁芯为嵌件注塑成型树脂齿圈，主要通过以下几步制造：

第一步，制作铁芯钢板毛坯，将钢板切割成具有中心通孔的圆饼状，中心通孔直径小于所述树脂齿轮轴套部内孔直径；

第二步，通过多副模具分别对压冷冲钢板毛坯成型横截面成U形的铁芯毛坯，模具中凹模的圆柱凸柱直径逐次增大，环形凹槽外径逐次缩小，相应的凸模厚度逐次对应缩小；

第三步，压制轮辋外周面上的凹槽，凹模环形凹槽外壁上沿圆周方向设置多个凸棱，通过挤压成形轮辋外周面上的凹槽，完成铁芯制作；

第四步，以铁芯为嵌件，注塑成型树脂齿圈。