旋转活塞泵的烧结金属转子 |
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申请号 | CN200480006773.5 | 申请日 | 2004-06-16 | 公开(公告)号 | CN1759251A | 公开(公告)日 | 2006-04-12 |
申请人 | 玛勒马达零件瑞士股份公司; | 发明人 | 彼得·格拉尔; 彼得·哈尔德曼; 瓦尔特·农利斯特; 海因茨·吕恩; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种 烧结 金属 转子 ,用于旋转 活塞 泵 ,包括:一罐形 基座 (1)、一支承轴颈元件,该支承轴颈元件从所述的基座底部中心突出,所述的支承轴径元件包括,一从所述基座底部向外突出的 基础 部分和邻接的连接爪部分(2),所述的连接爪部分用于和一耦合元件连接,其特征在于:所述的连接爪部分(2)由两个突出的单独连结板(3)形式构成;所述的单独连结板(3),径向相对设置在圆柱基础部分的圆周区域,其每个连接板的面积限制为,在基础部分的圆周上最大为100°,而径向最大为基础部分直径的25%;所述连接爪的两个连结板(3)通过设置在横断区域内的烧结压 力 冲头进行 冲压 烧结,所述的冲头与制造转子必需的其他烧结压力冲头分开操作。 | ||||||
权利要求 | 1.烧结金属转子,用于旋转活塞泵、尤其是可连接于机动车辆低压制 动调压器的真空泵吸头上以产生低压的旋转活塞泵,一罐形基座(1)、 一支承轴颈元件,该支承轴颈元件从所述的基座底部中心突出,所述的支 承轴径元件包括,一从所述基座底部向外突出的基础部分和邻接的连接爪 部分(2),所述的连接爪部分用于和一耦合元件连接,其特征在于, |
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说明书全文 | 技术领域背景技术旋转活塞泵的烧结金属转子在,例如DE197 03 499 A1中被公开。该 转子通过非常耗时和高成本的工艺制造成三部分,即烧结罐部分,旋转钢 制部分和铜环。在预先渗碳后,旋转部分通过铜环而焊接到烧结罐部分。 在焊接必需的热处理过程中,铜环中的铜会扩散进具有碎裂风险的烧结元 件的孔隙,从而确保了转子的旋转部分有足够的碎裂稳定性。钢制旋转部 分形成转子的连接爪部分。该区域的连接爪具有一耦合部,并被设计为超 出焊接钢制旋转件的全直径。例如,公知的转子可以通过如EP 0 822 876 B1里所描述的烧结工序制造而成。接合多个部件,也就是如上所述的至 少两个预制起动件的原因在于,在整体式烧结转子的耦合区域,不能预先 提供获得转子连续工作所需的足够强度。 发明内容本发明从整体考虑普通烧结金属转子的经济和廉价制造问题,尤其是 在其耦合部分具有足够的后期强度。 上述问题可以通过如权利要求1中的限定特征部分所述的转子设计得 到解决,从属权利要求的内容则包括在较佳实施例中。 相应的耦合元件的较佳实施例则来自于转子连接爪部分的独创性外 形。 此外,最后的从属权利要求说明了一烧结压模的制造工序,该烧结压 模对于该实施具有尤其有利的设计。 本发明是基于给予转子一种外形的基本观念,特别是在连接爪部分, 这就使得转子的制造可以使用带有一系列模具冲头的压缩模具,其能以充 分的烧结压力分别作用于每一冲头的所有作用区域。由于连接爪部分被分 为两个单独的、径向相对的连结板,从而使得这些单独的连结板可以被上 述的烧结压缩模具冲头充分地冲压,其能分别满足该区域所需的足够的棒 料稳定性。这可能是由于压缩压力仅仅是作用于每一模块容器的小的横截 面,从而使得这些横截面能够获得极高的特殊压力。 一般地或特别地,由DE 197 03 499 A1公开的普通转子可以得知,通 过将低熔点金属(合金浸透),如铜或铜合金,填充入气孔,能够提高烧 结钢材的强度。因此,针对本发明的转子,至少所述的单独的连结板在邻 近转子体的过渡区域,进行铜渗透。为了达到该目的,在烧结压制基座的 基础材料暴露于所要求的烧结温度之前,在用来渗透铜的区域的表面上将 涂上一层铜。在烧结热力下,用这种方法涂上去的铜融化并由于气孔的毛 细管作用,渗透至涂敷层表面下的材料中。通过选择所涂敷的适当的铜层 的厚度,可以实现至少两个单独个包括邻近过渡区域的连结板被完全渗 透。所以,针对由烧结钢制造的转子,至少在单独连结板中的密度最大可 达到8g/cm3或更大。事实上要消除烧结和压制的模块中的气孔现象从本 质上讲是完全可能实现的,因此,由于与钢相比,铜拥有更高的比重,通 过这种方法渗透了铜的烧结钢的比重会高于钢的比重。因此包括有邻近转 子过渡区域的单个的连结板,拥有极佳的强度。 借助以下附图将对本发明的一个较佳实施例进行更详细的说明: 附图说明图1烧结转子剖视图 图2根据图1的转子的俯视图 图3根据图1的转子的仰视图 图4可附在转子上的耦合元件的前视图 图5根据图4的耦合元件的俯视图 具体实施方式转子由罐形基座1、远离基座底部的突出圆柱区域以及与其连接的连 接爪部分2构成。两个具有相同尺寸和形状且径向相对的连结板3因为连 接爪部分2的连接爪轴向向外突出。这些连结板3覆盖了在圆周方向大约 为90°,以及具有连接爪部分为基础部分直径的大约20%的面积。这些 数値只作为参考,对其范围没有任何限制。这些限制可以在权利要求书中 被限定。 对单独的连结板3的轮廓作表面硬化处理,由此这种硬化可以诱导 (inductively)产生。单独连结板3的表面硬化区域被冷却,特别是激冷, 以使所需材料能达到确定的高强度値。 本发明的特征包括如连接爪部分2的形成是通过所述的单独连结板3 的形式,以及在转子烧结过程中将这些单独连结板3的材料挤压的足够压 实可能性。这样高的压实性可以通过配备了烧结压力冲头的烧结压缩模具 来实现。烧结压力冲头可以单独进行操作,并根据横截面分配给单独的连 结板。在转子罐形基座1的内壁区域分配了可分别操作的烧结模具冲头, 其在图3中用数字4,4’标记,以供参考。 具有两个分开的冲头4、4’的烧结模具,由总共7个能单独在压力下 起作用的冲头组成。其中的两个冲头分别为4和4’,在上文中已有说明。 其它冲头分配到转子区域,在图3中标号为5、5’,6、6’和7。 转子由以下材料组成:碳0.6%-0.8%,锰0.1%-0.3%,其它成分最多 为1%,剩余部分为铁,烧结为一个单件。提供充分的烧结压力,转子内 的所有区域的材料密度可达到6.8-7.4g/cm3,特别是在连接爪部分的单独 连结板3区域内。 如果在烧结加热工序的烧结转子生产中,最少应用于单独连结板面积 的铜层的铜在材料内部与,例如烧结材料的气孔通过毛细管的作用相结 合,那么,对于上述烧结钢材料,所使用的铜应具有以下的成分比例,例 如,铁3%-5%,锰0.6%-1.5%,其他成分最多为2%,剩余部分为铜。 镀铜层可以在单独连结板形成盖状,这些单独连结板在热烧结工序前 就已经经过烧结压制。这意味着将合适形状的盖,帽或罐状结构安装在材 料上是很容易的,以便在热烧结工序前与铜充分渗透。镀铜层的厚度,如 安装在材料上的柱帽的壁厚,可以用实验方法轻松地测量得到,如通过确 保用来加工的材料区的完全渗透。本质上说,需要使用的铜量同样也可以 通过计算得出准确或至少接近的结果。 适用于该截面连接段的耦合元件8应可以安装在连接爪部分2上。该 耦合元件8包含一个连接爪部分9,该连接爪部分结合在一个纵向的连结 板10中,以作为一个连接元件的组件。由于通过这种设计的耦合元件8 融合了不同的长度,制造和使用起来都很方便。 无论是单独的还是任何形式组合的创造,说明书和权利要求书中所描 述的所有特征都是本质的。 |