[发明专利]复合齿轮以及制造这种齿轮的方法

说明书

一种齿轮，所述齿轮包括由第一材料形成的内部部分；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内部部分上；以及多个齿，所述齿在所述第二材料已经固化之后形成在所述外部部分中。

技术领域

本公开大体涉及齿轮，更具体地涉及复合金属(bimetallic)齿轮以及制造复合金属齿轮的方法。

背景技术

齿轮用在工作车辆和其它类型的机器应用中以例如在车辆变速器组件内传递扭矩。通常，在铸造工艺中形成齿轮，这可能限制可以制造齿轮的材料的数量和类型。某些材料的使用可能使齿轮的特性(例如，硬度，耐磨性等)对于某些应用来说不能达到最佳标准。

发明内容

本公开提供了对多材料齿轮(复合金属齿轮或双金属齿轮(bimetallic gear)等)的改进以及用于制造这种齿轮的方法，其可以导致增强的齿轮性能。

本公开的一个方面提供一种齿轮，所述齿轮包括由第一材料形成的内部部分；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内部部分上；以及多个齿，所述齿在所述第二材料已经固化之后形成在所述外部部分中。

在本公开的另一方面，提供一种形成齿轮的方法。所述方法包括：由第一材料形成齿轮的内部部分；在所述第一材料上熔化第二材料并且将熔化的第二材料固化以形成所述齿轮的外部部分；以及在所述第二材料已经固化之后在所述齿轮的外部部分中形成齿。

在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书、附图和权利要求，其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1是根据一个示例性实施例的齿轮的透视图；

图2是根据一个示例性实施例的用于制造图1的齿轮的中间制品的透视图；

图3是用于制造图1的齿轮的系统的示意性功能框图；

图4-7是根据各种示例实施例的图1的齿轮的部分的详细视图；以及

图8是示出根据示例的用于制造复合金属齿轮的方法的流程图。

各个附图中相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

以下描述了所公开的多材料齿轮的一个或多个示例性实施例，如上面简要描述的附图中所示。本领域技术人员可以想到对示例实施例的各种修改。

如本文所用，除非另外限制或改变，具有由连词(例如，“和”)分离的并且还由短语“一个或多个”或“至少一个”在前的元件的列表指示潜在地包括列表的单独元件或其任何组合的构造或装置。例如，“A、B和C中的至少一个”或“A、B和C中的一个或多个”表示仅A、仪B、仅C或A、B和C中的两个或多个的任何组合(例如，A和B；B和C；A和C；或A、B和C)的可能性。

如上所述，以下描述了复合材料或多材料齿轮的一个或多个示例和用于制造这种齿轮的方法。如本文所使用的，术语“复合材料”和“多材料”是指包括至少两种不同的构成材料的元件，其中所述至少两种不同的构成材料包括两种或更多种不同的金属和非金属材料并具有一种或多种不同的材料性质。在某些情况下，各种构成材料以至少部分地产生具有不同于构成材料的一种或多种材料性质的另一材料的方式结合(例如，物理地，化学地等)。也如本文所使用的，术语“齿轮”是指用于扭矩传递的任何部件，包括各种已知构造中的任何一种，例如内齿轮、螺旋齿轮、双曲线齿轮(skew gears)、锥齿轮(bevel gears)、准双曲面齿轮(hypoid gears)、冠齿轮(crown gear)，蜗轮、非圆齿轮、齿条和小齿轮布置、太阳和行星轮布置、谐波齿轮(harmonic gears)和笼齿轮(cage gears)。此外，下面的讨论参考具有轴向、径向和圆周定向的柱面坐标系。通常，下面的示例提供了相对于常规方法具有增强或期望的特性的齿轮。