[發明專利]制造定向的內部和外部齒輪構件的方法和系統

有效

• 申請號: 200810082142.1
• 申請日: 2008-03-03
• 公開（公告）號: CN101254557A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: S·D·杜布勒;J·R·李;T·M·湯普遜;R·弗里森;S·L·尤德斯
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B23F1/08
• 分類號: B23F1/08;B23F23/00;B23Q17/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝

相關申請的交叉參考

本申請要求了2007年3月2日提交的美國臨時專利申請No60/892,708的優先權。以上申請的披露在此通過參考合并。

技術領域

本披露涉及齒輪，且更特定地涉及制造定向的內部和外部齒輪構件的方法和系統。

背景技術

在此部分中的陳述僅提供了涉及本披露的背景信息且可以組成或可以不組成現有技術。

典型的內環齒輪包括一組外徑花鍵齒和一組內徑齒輪齒。花鍵齒形成在環齒輪的外表面上，而齒輪齒形成在環齒輪的內徑上。這些內環齒輪使用在多種環境中，它們中的許多要求在外徑花鍵齒和內徑齒輪齒之間的特定定向。

為滿足高的產量需求，具有外徑花鍵齒和內徑齒輪齒的內環齒輪典型地使用其中在切割機器上拉削花鍵齒和齒輪齒的方法來制造。然而，利用此方法的制造系統不能生產其中齒輪齒具有相對于花鍵齒的特殊定向的齒輪。因此，在現有技術中存在能定向內徑齒輪齒與外徑花鍵齒的改進的齒輪制造系統的空間。

發明內容

提供了一種用于在齒輪的內表面上形成特征部的系統和方法。系統和方法包括用于感測齒輪上的特征部的位置的傳感器、具有用于在齒輪的內表面上形成特征部的切割工具的切割站，和控制器。控制器可運行以確定將齒輪或切割工具旋轉為使得在相對于齒輪外表面上的特征部的希望的定向處形成齒輪內表面上的特征部所需的旋轉量。

本發明的系統的一個實施例包括具有用于在齒輪的內表面上形成特征部的切割刃的切割設備、用于檢測齒輪的外表面上的特征的傳感器和與傳感器和切割設備通信的控制器。控制器具有用于確定齒輪的外表面上的特征部相對于切割刃的角向的定向的第一控制邏輯，用于確定將切割刃和齒輪的外表面上的特征部定位在希望的定向處所要求的旋轉量的第二控制邏輯，用于將切割刃和齒輪的至少一個旋轉過將切割刃和齒輪定向到希望的定向處所要求的量的第三控制邏輯，和將切割刃移動通過齒輪使得切割刃將至少一個特征部形成在齒輪的內表面內的第四控制邏輯。內表面上的特征部相對于外表面上的特征部定位在希望的定位處。

在本發明的一個方面中，切割刃相對于齒輪旋轉以將切割刃相對于齒輪的外表面上的特征部定向到希望的定向處。

在本發明的另一個方面中，切割刃定位在切割工具上，切割工具具有定位在相對于切割刃的固定定向處的平的部分，且第一控制邏輯通過確定平的部分相對于齒輪的外表面上的特征部的定向來確定齒輪的外表面上的特征部相對于切割刃的角向定向，且第二控制邏輯通過使用平的部分相對于切割刃的固定定向到旋轉量來確定將切割刃和齒輪的外表面上的特征部定位到希望的定向處所要求的旋轉量。

在本發明的再另一個方面中，切割設備包括具有孔的基部，孔定尺寸為接收切割工具通過，且傳感器靠近孔連接到切割設備。

在本發明的再另一個方面中，系統包括具有可延伸轂的定向設備，其中可延伸轂可運行以接觸齒輪且使齒輪相對于切割設備旋轉過將齒輪相對于切割刃定向所要求的旋轉量。

在本發明的再另一個方面中，傳感器連接到定向設備。

在本發明的再另一個方面中，系統包括具有可運行以接合齒輪的外表面上的特征部的帶齒部分的裝載器，其中裝載器可運行以將齒輪從定向設備移動到切割設備，同時維持齒輪相對于切割設備的定向。

在本發明的再另一個方面中，希望的定向從齒輪的外表面上的特征部的中心測量到切割刃。

在本發明的再另一個方面中，希望的定向是從齒輪的中心延伸到齒輪的外表面上的特征部的中心的徑向線和從齒輪的中心延伸到齒輪的內表面上的特征部的中心的徑向線之間的角度。

在本發明的再另一個方面中，齒輪的外表面上的特征部是花鍵和齒輪齒的至少一個，且其中齒輪的內表面上的特征部是花鍵和齒輪齒的至少一個。

本發明的方法的一個實施例包括如下步驟：確定齒輪的外表面上的外特征部相對于切割工具上的特征部的位置，確定將齒輪的外特征部相對于切割工具上的特征部定位到希望的定向處所要求的旋轉量，將齒輪和切割工具的至少一個旋轉過將齒輪的外特征部相對于切割工具上的特征部定向到希望的定向處所要求的旋轉量，和將切割工具移動通過齒輪使得切割工具將內特征部形成到齒輪的內表面內。

在本發明的一個方面中，切割工具上的特征部是切割刃，且其中當切割工具移動通過齒輪時，切割刃將內特征部切割到齒輪內。

在本發明的另一個方面中，希望的定向是從齒輪的中心延伸到齒輪的外特征部的中心的徑向線與從齒輪的中心延伸到齒輪的內特征部的中心的徑向線之間的角度。