[發(fā)明專利]復合齒輪以及制造這種齒輪的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710068256.X
• 申請日: 2017-02-07
• 公開（公告）號: CN107178600B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·J·懷特;保羅·W·約翰遜;埃里克·M·約翰遜;杰里米·J·瓦格納;羅曼·西塞克
• 申請（專利權(quán)）人: 迪爾公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;B23P15/14
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

一種齒輪，所述齒輪包括由第一材料形成的內(nèi)部部分；由第二材料形成的外部部分，所述第二材料熔化和固化到所述內(nèi)部部分上；以及多個齒，所述齒在所述第二材料已經(jīng)固化之后形成在所述外部部分中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體涉及齒輪，更具體地涉及復合金屬(bimetallic)齒輪以及制造復合金屬齒輪的方法。

背景技術(shù)

齒輪用在工作車輛和其它類型的機器應用中以例如在車輛變速器組件內(nèi)傳遞扭矩。通常，在鑄造工藝中形成齒輪，這可能限制可以制造齒輪的材料的數(shù)量和類型。某些材料的使用可能使齒輪的特性(例如，硬度，耐磨性等)對于某些應用來說不能達到最佳標準。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供了對多材料齒輪(復合金屬齒輪或雙金屬齒輪(bimetallic gear)等)的改進以及用于制造這種齒輪的方法，其可以導致增強的齒輪性能。

本公開的一個方面提供一種齒輪，所述齒輪包括由第一材料形成的內(nèi)部部分；由第二材料形成的外部部分，所述第二材料熔化和固化到所述內(nèi)部部分上；以及多個齒，所述齒在所述第二材料已經(jīng)固化之后形成在所述外部部分中。

在本公開的另一方面，提供一種形成齒輪的方法。所述方法包括：由第一材料形成齒輪的內(nèi)部部分；在所述第一材料上熔化第二材料并且將熔化的第二材料固化以形成所述齒輪的外部部分；以及在所述第二材料已經(jīng)固化之后在所述齒輪的外部部分中形成齒。

在附圖和下面的描述中闡述了一個或多個實施例的細節(jié)。根據(jù)說明書、附圖和權(quán)利要求，其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個示例性實施例的齒輪的透視圖；

圖2是根據(jù)一個示例性實施例的用于制造圖1的齒輪的中間制品的透視圖；

圖3是用于制造圖1的齒輪的系統(tǒng)的示意性功能框圖；

圖4-7是根據(jù)各種示例實施例的圖1的齒輪的部分的詳細視圖；以及

圖8是示出根據(jù)示例的用于制造復合金屬齒輪的方法的流程圖。

各個附圖中相同的附圖標記表示相同的元件。

具體實施方式

以下描述了所公開的多材料齒輪的一個或多個示例性實施例，如上面簡要描述的附圖中所示。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到對示例實施例的各種修改。

如本文所用，除非另外限制或改變，具有由連詞(例如，“和”)分離的并且還由短語“一個或多個”或“至少一個”在前的元件的列表指示潛在地包括列表的單獨元件或其任何組合的構(gòu)造或裝置。例如，“A、B和C中的至少一個”或“A、B和C中的一個或多個”表示僅A、儀B、僅C或A、B和C中的兩個或多個的任何組合(例如，A和B；B和C；A和C；或A、B和C)的可能性。

如上所述，以下描述了復合材料或多材料齒輪的一個或多個示例和用于制造這種齒輪的方法。如本文所使用的，術(shù)語“復合材料”和“多材料”是指包括至少兩種不同的構(gòu)成材料的元件，其中所述至少兩種不同的構(gòu)成材料包括兩種或更多種不同的金屬和非金屬材料并具有一種或多種不同的材料性質(zhì)。在某些情況下，各種構(gòu)成材料以至少部分地產(chǎn)生具有不同于構(gòu)成材料的一種或多種材料性質(zhì)的另一材料的方式結(jié)合(例如，物理地，化學地等)。也如本文所使用的，術(shù)語“齒輪”是指用于扭矩傳遞的任何部件，包括各種已知構(gòu)造中的任何一種，例如內(nèi)齒輪、螺旋齒輪、雙曲線齒輪(skew gears)、錐齒輪(bevel gears)、準雙曲面齒輪(hypoid gears)、冠齒輪(crown gear)，蝸輪、非圓齒輪、齒條和小齒輪布置、太陽和行星輪布置、諧波齒輪(harmonic gears)和籠齒輪(cage gears)。此外，下面的討論參考具有軸向、徑向和圓周定向的柱面坐標系。通常，下面的示例提供了相對于常規(guī)方法具有增強或期望的特性的齒輪。