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用于制造具有加強環(huán)的齒輪的方法與流程

文檔序號:11140748閱讀:365來源:國知局
用于制造具有加強環(huán)的齒輪的方法與制造工藝

本發(fā)明更具體地涉及制造旨在用于機動車輛的動力轉(zhuǎn)向減速器的齒輪。

特別地通過文獻US-2010/0201030已知的是用于制造齒輪的方法,在該過程中金屬輪轂以及由塑料材料制成的齒形輪緣布置在模具中,然后通過由成型操作一起形成塑料材料制成的中間圓盤而將輪轂連接到輪緣。

然而該方法可能具有一些弊端。

實際上,該方法首先要求當成型中間圓盤時相對于輪轂非常準確地定位輪緣。在實踐中,由于注入塑料的壓力,在成型操作過程中各部件的任何定位缺陷,或者一個部件相對于其它部件的不受控制的移位,可能導致輪齒相對于所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線的顯著同心性缺陷,這可能妨害齒輪的正常操作(噪音、磨損……),或者甚至造成其立即廢棄。

然后,由于中間圓盤與齒輪的輪緣由塑料材料制成的事實,因此難以賦予所述輪令人滿意的剛性。

由此,通過該已知方法獲得的齒輪,當受到高的作用力時,并且尤其是受到與蝸桿的顯著接觸壓力時,由于擠壓、由于經(jīng)歷橢圓制造形式或者甚至形成一種平面部分的局部凹陷而可能易于變形。

當然,改變了輪的節(jié)圓直徑的圓度的這種變形,可能干擾所述輪的正常操作,或者甚至顯著地減少其壽命。

當然,可以通過增加輪內(nèi)的材料厚度來試圖克服這種剛性的不足,例如通過提供特別密集的厚加強肋的陣列。

然而,這種材料使用體積的增加趨于增加輪的重量,并且特別地是增加輪的總體尺寸,這可能與所述輪在受到嚴格緊湊性要求的機構(gòu)內(nèi)的實施不相容。

此外,該解決方案趨于產(chǎn)生一些原材料的浪費,并且還可能使模具的生產(chǎn)和/或成型操作自身復雜化。

由此,分配到本發(fā)明的目的旨在克服上述弊端以及提出用于制造輪,尤其是齒輪的新方法,這允許以簡單且不昂貴的方式獲得同時具有輕質(zhì)、剛性與耐用的輪。

通過輪制造方法實現(xiàn)了分配到本發(fā)明的目的,所述方法包括形成載體芯部的步驟(a),在該過程中,通過將第一聚合物材料注入到第一模具中,形成載體芯部,其從形成具有與輪的旋轉(zhuǎn)軸線相應的主軸線(XX')的孔的徑向內(nèi)壁延伸,直到徑向外周向邊緣,然后所述方法包括涂覆步驟(b),在該過程中,通過在載體芯部上的包覆成型操作,以第二聚合物材料形成涂層,以便在超過所述周向邊緣的徑向外表面的徑向厚度中圍繞周向邊緣形成輪緣,所述方法的特征在于,在形成載體芯部的步驟(a)的過程中,在注入第一材料之前,將預成形的加強環(huán)在基本上以主軸線(XX')為中心的位置布置在第一模具中,該加強環(huán)由不同于第一聚合物材料且不同于第二聚合物材料的稱為“加強材料”的第三材料制成,并且該第三材料具有大于第一材料且大于第二材料的楊氏模量,然后在注入第一材料的同時至少部分地將所述加強環(huán)嵌入到形成周向邊緣的所述第一材料的塊中。

有利地,根據(jù)本發(fā)明,加強環(huán)(其固有地比載體芯部和輪緣的相應(第一和第二)構(gòu)成材料更加剛性)與載體芯部的整合,允許抵抗向心徑向擠壓,加固和加強所述載體芯部的周向邊緣,并且更一般而言加固和加強輪。

實際上,所述加強環(huán)以形成框架捆扎的箍的方式支撐載體芯部的周向邊緣,以及通過延伸支撐輪的輪緣。

有利地,加強環(huán)在輪的徑向厚度中,并且更特別地在載體芯部的徑向厚度中的下面植入,也就是說徑向地在輪緣“下方”,使得輪的加強由于加強環(huán)而特別地緊湊且不顯眼。

本發(fā)明由此允許借助于相對薄的加強環(huán)來提高輪的徑向剛性,并且由此準許生產(chǎn)特別輕質(zhì)和緊湊但機械上非常耐用的輪。

此外,加強環(huán)在芯部結(jié)構(gòu)內(nèi)的植入特別地簡單且快速,因為其足以使環(huán)達到(第一)模具的腔體中。

最后,借助于具有非常容易獲得的形狀的加強環(huán)實現(xiàn)了輪的加強,根據(jù)本發(fā)明的加強輪的制造保持簡單且不昂貴。

通過閱讀下面的描述以及為了說明和非限定目的提供的附圖的協(xié)助下,本發(fā)明的其它目的、特征與優(yōu)點將更加詳細地呈現(xiàn),在附圖中:

圖1和圖2分別按照立體圖與剖切立體圖示出了通過根據(jù)本發(fā)明的制造方法獲得的輪的實例。

圖3按照局部縱向截面視圖示出了在圖1和圖2的輪中使用的載體芯部的細節(jié)。

圖4按照立體圖示出了根據(jù)本發(fā)明的鋸齒冠類型的加強環(huán)的第一變型。

圖5按照立體圖示出了根據(jù)本發(fā)明的加強帶類型的加強環(huán)的第二變型,具有所述加強帶的橫截面的細節(jié)圖。

圖6按照示意圖示出了在注入用于形成載體芯部的第一材料之前加強環(huán)在第一模具內(nèi)的安裝。

本發(fā)明涉及用于制造輪1的方法,并且更具體地制造齒輪1。

所述齒輪1可以特別地是傳動裝置減速器輪,并且更具體地是用于動力轉(zhuǎn)向的減速器輪。

如此,輪1可以例如形成用于通過蝸桿驅(qū)動的渦輪。

齒輪1可以具有任意類型的嚙合齒(未示出),例如形成直齒、斜齒、或人字齒。

輪1將有利地固定到優(yōu)選地金屬插口2,這將允許其例如通過收縮配合安裝在軸(未示出)上。

另選地,輪1可以直接地形成在優(yōu)選地金屬軸上,其使所述輪的旋轉(zhuǎn)軸線具體化(在實踐中,用所述軸代替圖1至圖3中的插口2將是足夠的)。

無論何種保持類型的安裝,所述軸都可以優(yōu)選地在其端部之一處包括小齒輪,以允許所述軸與諸如轉(zhuǎn)向柱或齒條的另一個齒部接合。

根據(jù)本發(fā)明,該方法包括形成載體芯部3的步驟(a),在該過程中,通過將第一聚合物材料注入第一模具30中,形成載體芯部3,其從形成具有主軸線(XX')的孔的徑向內(nèi)壁4I延伸,直到徑向外周向邊緣6,所述主軸線(XX')與輪1的旋轉(zhuǎn)軸線相應,如特別地在圖2和圖3中看到的。

為了提高輪1的強度以及簡化制造,所述載體芯部3將優(yōu)選地以一件式形成,并且更優(yōu)選地以一件式包覆成型在插口2上,或者甚至直接地形成在軸上(所述軸可以相應地以芯部的方式集成在第一模具30內(nèi)),芯部的內(nèi)壁4I遵循(并且更具體地說覆蓋)所述插口(相應地所述軸)的徑向外夾持表面。

主軸線(XX')將有利地與輪1的由所述輪1的不同構(gòu)成元件共用的旋轉(zhuǎn)軸線相應,并且在實踐中將通過上述軸具體化。

為了描述的目的,“軸向”表示根據(jù)所述主軸線(XX')或者與其平行所考慮的方向或尺寸,并且“徑向”表示考慮橫向于,以及更具體地垂直于所述主軸線(XX')所考慮的方向或尺寸。

根據(jù)本發(fā)明,該方法還包括在形成載體芯部3的步驟(a)之后的涂覆步驟(b),在該過程中,通過在載體芯部3上的包覆成型操作,以第二聚合物材料形成涂層7,以便在超過所述周向邊緣6的徑向外表面6E的徑向厚度中圍繞周向邊緣6形成輪緣8,特別地如在圖2中所看到的。

在適當?shù)那闆r下,可以在所述輪緣8的徑向厚度中形成嚙合齒(未示出),并且更具體地切出嚙合齒。

根據(jù)優(yōu)選的布置,載體芯部3包括:輪轂4,其在形成孔的徑向內(nèi)壁4I與徑向外表面4E之間軸向地延伸;凸緣5,其從所述輪轂4(并且更具體地從所述輪轂4的徑向地外表面(所述凸緣5在其上開始))基本上徑向地延伸直到凸緣邊緣,所述凸緣邊緣與輪轂的外表面4E不同并且徑向地隔開,并且其形成周向邊緣6(并且為了描述與編號方便,可以與下文中的所述周向邊緣6相同)。

如圖2和圖3中所示,凸緣邊緣6有利地通過使凸緣延伸而與凸緣5成一體,并且朝向基本上平行于主軸線(XX')的方向相對于所述凸緣5向下折轉(zhuǎn),以便與凸緣5形成基本上L形的角度。

載體芯部由此可以呈現(xiàn)凸起、中空和基本上鐘形的形狀,其穩(wěn)固、剛性且輕質(zhì)。

諸如在圖2中看到的,凸緣5在軸向上通過定向在與凸緣邊緣6軸向相對的一側(cè)上的稱為“上”表面5S的表面,以及通過軸向地定向在凸緣邊緣6的與涂層7相對的一側(cè)上的稱為“下”表面5I的表面界定。

下表面5I優(yōu)選地打算保持裸露,沒有涂層。

優(yōu)選地,涂層7以一體式包括前層7F和側(cè)向?qū)?L,一方面,前層在超過所述凸緣的軸向厚度中覆蓋凸緣5的上表面5S,并且另一方面,在超過所述凸緣邊緣的徑向厚度中,側(cè)向?qū)油ㄟ^覆蓋凸緣邊緣6的徑向外表面6E使所述前層7F軸向延伸,由此所述側(cè)向?qū)?L形成前述輪緣8。

(固體)凸緣5優(yōu)選地圍繞主軸線(XX')以360度在所述輪轂的整個周向上圍繞輪轂4,以用作輪的輪輻,以便能夠確保所述輪轂4與位于齒輪1的周邊處的輪緣8之間的穩(wěn)定連接。

如此,應該指出的是,凸緣5的總直徑D5,并且更一般而言,載體芯部3的總直徑,將優(yōu)選地等于或大于成品輪1的總直徑D1的50%,60%,或者甚至等于75%,并且優(yōu)選地小于或等于成品輪的所述總直徑D1的90%或者甚至等于85%。通過指示的方式,在提供的圖2中,該比率D5/D1大約是84%。

此外,盡管本發(fā)明不限于具有特定尺寸的輪1,但應該指出的是,特別是在輪1旨在用于動力轉(zhuǎn)向減速器的情形中,輪1的總直徑D1可以基本上包括在3cm與20cm之間,更具體地在5cm與15cm之間,并且優(yōu)選地等于10cm。

輪轂4將優(yōu)選地軸向延伸超過凸緣5的厚度,以便確保輪1在其軸上的充分的軸向支撐。

優(yōu)選地,對于緊湊性的安全性來說,所述輪轂4將至少部分地延伸,在由凸緣5和凸緣邊緣6包圍的體積的內(nèi)部,從下表面5I軸向地突出,如特別在圖2和圖3中看到的。

以特別優(yōu)選的方式,輪轂4將在凸緣5的任一側(cè)上軸向地延伸(超過),從上表面5S軸向地突出,以及相反地從下表面5I軸向地突出。

根據(jù)本發(fā)明,在形成載體芯部3的步驟(a)的過程中,在注入第一材料之前,將預成形的加強環(huán)10在基本上以主軸線(XX')為中心的位置布置在第一模具30中,如圖6中所示意的,該加強環(huán)由不同于第一聚合物材料且不同于第二聚合物材料的稱為“加強材料”的第三材料制成,并且第三材料具有大于第一材料且大于第二材料的楊氏模量,然后在注入第一材料的同時至少部分地將所述加強環(huán)10嵌入到形成周向邊緣6的所述第一材料的塊中。

以這種方式,通過增加以比分別用于形成載體芯部4和輪緣8的第一聚合物材料和第二聚合物材料更加剛性的材料制成的加強環(huán)10,所述周向邊緣6,以及更一般而言輪1被有利地加強,尤其地抵抗向心徑向擠壓力的作用力(這由此允許通過輪緣8的凹陷而顯著地減小變形,并且由此避免了輪1的橢圓制造形式或者平面部分的局部形成)。

加強環(huán)10的存在還將在適當?shù)那闆r下賦予輪1更好的尺寸穩(wěn)定性,尤其是針對膨脹或收縮熱現(xiàn)象。

可以選擇構(gòu)成加強環(huán)10的加強材料,使得至少根據(jù)所述加強環(huán)的“縱向”方向,也就是說根據(jù)正交方向,與(優(yōu)選地圓形)曲線相切,根據(jù)該曲線所述加強環(huán)10圍繞主軸線(XX')包繞,拉伸楊氏模量大于第一材料且大于第二材料的拉伸楊氏模量。

有利地,在先前地成型之后,加強環(huán)10(處于固態(tài),因而是剛性或者半剛性的)可以接合在屬于第一模具30的任何適當芯部或腔體31上,以便當(通過旨在形成載體芯部3的第一材料)填充所述第一模具30時,也就是說在第一包覆成型操作(在插口2或軸上實施)過程中,自動地以主軸線(XX')為中心然后保持在所述第一模具30中的適當位置中。

優(yōu)選地,加強環(huán)10具有軸向高度H10嚴格大于徑向厚度E10的橫截面。

該構(gòu)造將特別地允許形成徑向緊湊的加強環(huán)10,然而關于輪1的軸向支撐,并且更特別地關于輪緣8的軸向支撐,確保了軸向延伸的支撐。

加強環(huán)10的橫截面當然可以具有任何適當?shù)男螤睢?/p>

然而,優(yōu)選地,如圖2至圖6中所示,加強環(huán)10的橫截面將基本上是矩形。

該形狀特別地允許簡化所述加強環(huán)10的制造并且關于期望的穩(wěn)健性優(yōu)化緊湊性(尤其是徑向厚度)。

通過指示的方式,徑向厚度E10,此外優(yōu)選地在所述加強環(huán)的整個周向上是恒定的,可以包括在0.1mm與3mm之間,尤其取決于所使用的加強材料。

所述加強環(huán)10的軸向高度H10,此外優(yōu)選地在所述加強環(huán)的整個周向上是恒定的,就其本身而言可以包括在輪1的總軸向高度H1(這里等于載體芯部的軸向高度H3)的20%與75%之間。

此外,應該指出的是,加強環(huán)10可以通過任何適當?shù)姆椒?預)形成,并且尤其地通過初始平面條帶的彎曲(塑性變形)、通過切割成型管的節(jié)段、或者通過成型操作(在形成載體芯部3的步驟(a)之前)。

優(yōu)選地,如圖2和圖3中所示,加強環(huán)10壓靠在凸緣邊緣6的面向輪轂4的徑向外表面4E的徑向內(nèi)表面6I上。

換句話說,加強環(huán)10優(yōu)選地覆蓋凸緣邊緣6的內(nèi)壁,面對(并且在一定距離處)輪轂4的徑向外表面4E,在由凸緣5和所述凸緣邊緣6形成的拱頂下方,并且與輪緣8相對,并且更一般而言相對于所述凸緣邊緣6(相應地相對于凸緣5)與涂層7相對。

有利地,該布置允許利用載體芯部3的凹入結(jié)構(gòu)將加強環(huán)10容易地容納在其中。

此外,該布置有利于通過第一材料包覆成型加強環(huán)10,到目前為止足以在所述包覆成型操作之前以相切方式在第一模具30的腔體31(凸形)的外周上接合所述加強環(huán)10,該腔體具有與凸緣的下表面5I和凸緣邊緣的徑向內(nèi)表面6I的形狀匹配的形狀,如圖6中所示。

應該指出的是,加強環(huán)10的下邊緣可以有利地通過向內(nèi)止動突部11(也形成在第一材料中,并且附接到凸緣邊緣6的其余部分)界定,并且由此被軸向地保持。

所述止動突部11可以具有圍繞主軸線(XX')分布并且與第一模具30的襯墊13的通道相應的槽口12,所述襯墊13自身形成抵抗加強環(huán)10的軸向凹陷的鄰接,以便在成型載體芯部3時允許(可復制的)插入并將所述加強環(huán)10保持在適當?shù)妮S向位置中(并且更一般而言根據(jù)適合的基部)。

優(yōu)選地,在形成載體芯部3的步驟(a)的過程中,通過注入第一材料形成圍繞主軸線(XX')以多個方位角布置的多個加強肋17,以便局部地加強凸緣5的軸向厚度,每個所述加強肋17將輪轂4的徑向外表面4E連接到凸緣邊緣6的徑向內(nèi)表面6I以及連接到凸緣5的下表面5I(其軸向地定向在所述凸緣邊緣6的一側(cè)上),如圖1至圖3中所看到的。

這些加強肋17有助于載體芯部3的強度與剛性,并且更一般而言有助于輪1的強度與剛性,同時由于在所述加強肋17之間存在空單元18而保持輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地,如圖2和圖3中所示,加強環(huán)10抵靠凸緣邊緣6的內(nèi)表面61的布置,一旦移除模具30的腔體31時,則允許離開加強環(huán)10的徑向內(nèi)表面10I(在該情形中其形成所述環(huán)的兩個大面中的一個),至少部分地在每個單元18的內(nèi)側(cè)上顯而易見并且開放。

在特別優(yōu)選的方式中,為了特別地確保其穩(wěn)固性,加強環(huán)10一體地形成。

根據(jù)實施的可能性,加強環(huán)10由諸如鋼的金屬加強材料制成。

該選擇允許獲得特別剛性和抗性的加強環(huán)10,甚至具有保持輪1的緊湊性的小的徑向厚度E10。

如此,金屬(并且更具體地鋼)加強環(huán)10的徑向厚度E10可以包括在0.5mm與3mm之間。

然而,如果我們使用與構(gòu)成載體芯部3的第一聚合物材料幾乎沒有化學親和性的金屬加強材料,則適于使加強環(huán)10的表面紋理化和/或充分地嵌入加強環(huán)10,以便通過在所有方向上阻擋所述加強環(huán)而牢固地錨定在載體芯部3內(nèi)。

為此目的,我們可以使用例如上述的止動突部11,其提供了下軸向鄰接,以完成由凸緣5的塊形成的上軸向鄰接;凸緣邊緣6的內(nèi)表面6I就其本身而言提供了外部徑向鄰接;以及與加強環(huán)10的上邊緣接觸以便提供內(nèi)部徑向鄰接的保持唇緣14(圖3),或者任何其它等同的不可移動構(gòu)造。

根據(jù)一種實施可能性,特別好地適于(但非排他地)使用金屬加強材料,并且其可以構(gòu)成完整的發(fā)明,如圖4中所示,加強環(huán)10為鋸齒冠20的形式,其設有多個通道狹槽21,以允許加強肋17(剖開所述加強環(huán)10)在不受到所述加強環(huán)10阻斷的情況下穿過加強環(huán)10的徑向厚度E10。

為此目的,通道狹槽21具有基本上與加強肋17的形狀匹配的形狀,并且將更特別地基本上軸向地定向并在加強環(huán)10的軸向上邊緣上的軸向上部上開放。

鋸齒冠20由此呈現(xiàn)優(yōu)選地抵靠止動突部11的(優(yōu)選地不間斷的)環(huán)形根部22,并且在此點上,軸向凸片23通過通道狹槽21彼此分開(并且其軸向高度大于根部22的軸向高度,對應于加強環(huán)10的H10)。

有利地,鋸齒冠20的使用在一個方面允許受益于加強環(huán)10產(chǎn)生的加固效果,所述固體凸片23形成盡可能多的基本拱形物,每個拱形物將與單元18相應的中空角度部分中的一個內(nèi)襯和支護到凸緣邊緣6與輪緣8的后部,同時,在另一個方面,保持了載體芯部3的聚合物結(jié)構(gòu)的連續(xù)性與整體性,由于通道狹槽21允許加強環(huán)10通過跨越所述加強肋而跨過加強肋17,而無需開槽或扼制或切斷所述加強肋17,并且由此不會弱化它們。

根據(jù)一種實施可能性,加強環(huán)10由復合加強材料制成的加強帶24形成,如圖5中所示,其包括連續(xù)加強纖維26制成的框架25,按照與主軸線(XX')正交的方向,所述纖維沿著加強環(huán)10的外周延伸,所述框架25嵌入在由熱塑性聚合物材料制成的基材27中。

加強帶24可以例如通過浸漬(通過液態(tài)的基材27浸漬纖維26)并且然后通過壓延來完成。

所述加強帶24然后可以切割成期望的長度,然后在冷卻并硬化成其最終的環(huán)10形狀之前圍繞其自身熱包繞。

框架25可以有利地由平行于彼此定向的加強纖維26的束或網(wǎng)形成,在與主軸線(XX')正交的平面中,每個加強纖維圍繞所述主軸線(XX')拉成與加強環(huán)10的輪廓相應的圓形。

所述纖維26將有利地是連續(xù)的,也就是說,每個纖維將在加強環(huán)10的整個長度上(也就是說,基本上在所述加強環(huán)10的整個周邊上)不間斷地一體延伸,這將賦予加強帶優(yōu)異的抗拉伸性(根據(jù)相對于主軸線正交的應力方向)。

加強纖維26尤其可以是玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、或者這些類型的纖維中的兩種或三種的組合。

基材27就其本身而言可以例如由聚酰胺PA66制成。

根據(jù)優(yōu)選的實施變型,基材27可以由與形成載體芯部3的第一材料具有良好化學親和性的材料以及例如具有與所述第一材料的組分相同或部分相同的組分的材料制成。

特別地,基材27可以具有與用于形成載體芯部3的第一材料的玻璃轉(zhuǎn)換溫度接近的玻璃轉(zhuǎn)換溫度。

以這種方式,在將固體形式的加強環(huán)10引入到模具30中之后,在注入第一材料時,我們可以部分地(表面地)熔化基材27,以便增加其與第一材料的化學及機械相互作用,并且由此提高加強環(huán)10固定在載體芯部3上的質(zhì)量。

由此,在形成載體芯部3的步驟(a)過程中,優(yōu)選地執(zhí)行加強環(huán)10的基材27的至少部分再熔合,以便一方面將所述基材27與凸緣邊緣6連接,以及另一方面與加強肋17連接,使得加強環(huán)10形成徑向地阻斷加強肋17(不同于上述的鋸齒冠20)的粘附界面,同時確保凸緣邊緣的徑向內(nèi)壁6I與所述加強肋17之間的連接,一方面所述加強環(huán)的徑向外表面10E粘附于徑向內(nèi)壁,另一方面加強肋粘附于并且開始于同一加強環(huán)10的徑向內(nèi)表面10I。

根據(jù)該布置,加強環(huán)在加強肋17與凸緣邊緣6之間形成分離界面,但是不會弱化載體芯部3的聚合物構(gòu)造,因為所述環(huán)通過如下方式完美地“化學地”集成到所述結(jié)構(gòu):在加強肋17與凸緣邊緣6之間提供“結(jié)合”類型的良好粘附,基材27以某種方式確保所述凸緣邊緣6與所述加強肋17之間的第一材料的連續(xù)性。

此外,用于形成加強環(huán)10的復合加強帶24的厚度E10可以基本上包括在0.15mm與3mm之間。

根據(jù)一種實施可能性,除了不考慮加強環(huán)10的組成之外還可以應用它,如圖5中所示,加強環(huán)10沿著其整個軸向高度H10被開口間隙28分裂,以便有利于將所述加強肋10彈性夾持在第一模具30內(nèi)。

有利地,間隙28可以如圖5中的情形基本上平行于主軸線(XX'),或者斜向地傾斜以便以斜面方式切割加強環(huán)10,該間隙允許所述加強環(huán)10彈性地調(diào)節(jié)其直徑,以便適應第一模具30的形狀,并且更具體地適應凸形腔體31的形狀。

由此,將有利于所述加強環(huán)10安裝在模具30中,并且改進了在注入第一材料的過程中自發(fā)地保持在適當位置。

應該指出的是,分裂式加強環(huán)10的這種布置特別良好地適于由條帶制造所述加強環(huán),以及特別是如上所述的加強帶24,加強帶將圍繞自身被包繞,以賦予其所需的曲率并使其接近間隙28的兩端靠近彼此。

當然,作為變型,優(yōu)選的是可以使用連續(xù)且非分裂式加強環(huán)10,其形成在其自身上完全閉合的一體式環(huán),如圖4中所示。

無論其形狀與布置如何,加強環(huán)10將優(yōu)選地接合在模具30的腔體31上,如圖6中所示,以便以切向包封的方式從外部環(huán)繞突起32,所述突起與(未來的)單元18相對應并且圍繞主軸線(XX')彼此分開與(未來的)加強肋17相對應的間距。

此外,應該指出的是,我們可以將任何適當?shù)臒崴苄跃酆衔镉米鳂?gòu)成載體芯部3的第一材料以及構(gòu)成涂層7的第二材料。

優(yōu)選地,構(gòu)成芯部3的第一材料將比第二材料更加剛性(也就是說,在實踐中將呈現(xiàn)更大的楊氏模量)。

為此目的,第一材料可以由通過加強纖維(或者通過更多的纖維或者通過抗耐性纖維,如果第二材料自身是復合物的話)加強的復合物形成。

使用第二剛性較低(更加柔性)的材料形成涂層7將呈現(xiàn)若干優(yōu)點。

首先,這種第二材料將容易加工,這將使得嚙合齒的切割快速且不昂貴。

然后,一旦形成輪1并且在力傳遞機構(gòu)并且更具體地說蝸桿減速器內(nèi)實施,嚙合齒的相對柔性將允許它們符合蝸桿的螺紋的形狀,嚙合齒的相對柔性將允許它們符合蝸桿的螺紋的形狀,這將增加嚙合齒的數(shù)量以及增大在高載荷下的接觸表面。這種相對柔性還將允許載荷分布和擴散在載體芯部3的更多延伸部分上,并且由此避免了高局部應力的發(fā)生,這可能造成損壞。

通過這種方式將提高輪1的操作與使用壽命。

用于形成載體芯部3的第一更加剛性的材料(并且更具體地第一纖維材料)的使用,將有利地有助于限制在所述芯部3(并且由此更一般而言輪1的結(jié)構(gòu))的載荷下的變形。

加強纖維的使用將進一步使所述載體芯部3(以及更一般而言輪1)對于熱膨脹現(xiàn)象不太敏感,并且將賦予形成輪1的大部分機械應力部分的所述載體芯部3對機械疲勞以及對熱老化與化學老化(相對于在機構(gòu)中使用的潤滑劑)更好的耐受性,這將由此使輪1獲得更好的使用壽命。

此外,盡管第一材料和第二材料優(yōu)選地具有組分,以及由此具有不同的機械特性,但是它們將優(yōu)選地朝向彼此具有一定化學親和性(相容性),并且在適當情況下,具有足夠接近的玻璃轉(zhuǎn)換溫度,以便能夠粘附地結(jié)合到彼此,并且更具體地以便當注入(涂層7的)第二材料時通過(芯部3的)第一材料的表面再熔合而彼此固定。

通過指示的方式,人們可以使用第一復合材料,其包括與第二材料相同組分的聚合物基材,但是與所述第二材料的差異在于包含加強纖維,或者,如果第二材料自身是包含加強纖維的復合物,那么第一材料包含較大濃度的加強纖維或者與第一材料的性質(zhì)不同的另一種性質(zhì)的加強纖維。

通過實例的方式,在50%的玻璃纖維下可以選擇纖維聚酰胺PA66作為第一材料,并且可以選擇聚酰胺PA66作為第二材料。

此外,應該指出的是,可以在第二模具(未示出)中執(zhí)行涂覆步驟(b),其至少部分地重新使用第一模具30以及特別地上述的下凸形腔體31(這允許成型芯部3的與上表面5S相對的凹形下表面5I),從而該方法需要相對小的工具。

該方法還允許節(jié)省能量,因為載體芯部3一硬化(在插口2或軸上,以及在加強環(huán)10上),旨在形成涂層7的第二包覆成型操作就可以立即進行,而所述載體芯部3,以及第一模具30的至少一部分(重新使用部分,這里是腔體31)由于第一包覆成型操作仍是熱的。

優(yōu)選地,該方法包括:在涂覆步驟(b)之后切割齒的步驟(c),在該過程中,優(yōu)選地在將輪1固定在其軸上之后,在輪緣8中切割嚙合齒。

有利地,在完成成型輪1之后,也就是說,特別是在執(zhí)行第一包覆成型操作(在插口2上(或者優(yōu)選地在軸上)對芯部3進行)與第二包覆成型操作(在所述芯部3上對涂層7進行)的全部步驟之后,通過后驗地切割嚙合齒,并且在輪1的有效旋轉(zhuǎn)軸線已經(jīng)通過插口2或者甚至通過所述輪1固定在其上的軸而具體化時,使得所述插口2,相應地所述軸,形成用于切割機的參考,可以避免通過切割獲得的齒的節(jié)圓直徑與所述有效旋轉(zhuǎn)軸線之間的圓度和同心度的任何缺陷。

本發(fā)明還涉及通過根據(jù)所述特征中的任一個或兩個的方法獲得的這種齒輪1,并且由此具有相應結(jié)構(gòu)特征中的任一個。

本發(fā)明還涉及根據(jù)上述特征中任一個的加強環(huán)10的使用,以加強由聚合物材料制造的輪1,尤其是齒輪,并且更具體地涉及這種加強環(huán)10的使用,以通過將所述加強環(huán)10嵌入輪1的聚合物塊中來加強該輪的載體芯部3。

本發(fā)明更具體地涉及作為輪1(尤其是齒輪)的(剛性)加強環(huán)10的加強帶24(嵌入在輪的聚合物塊中)的使用,并且更具體地作為該輪的芯部3和/或輪緣8的加強環(huán)。

最后,本發(fā)明還涉及包括至少一個按照根據(jù)本發(fā)明的方法獲得的輪1的機構(gòu),并且尤其是動力轉(zhuǎn)向減速器。

當然,本發(fā)明絕不限于上面描述的僅有變型,本領域中的技術人員特別地能夠?qū)⑸鲜鎏卣髦械娜我粋€隔離或者自由地結(jié)合在一起,或者替換其等同物。

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