[发明专利]适于烧结接合的烧结体

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有优异可操作性的烧结体，当烧结体与凸轮凸角一 起形成组装的凸轮轴时，烧结体用作传感器件、推力件、轴颈件以及八边 形件，并且本发明涉及一种以即使在使凸轮凸角和轴接合的烧结温度时也 具有高烧结稳定性为基础而形成良好接合的烧结体。

背景技术

一般而言，在凸轮轴中，以预定的间隔在具有预定长度和厚度的轴的 外部周边提供多个凸轮凸角、传感器件、推力件、轴颈件、八边形件以及 类似部件。当凸轮轴旋转时，引擎被驱动。

一种制造凸轮轴的方法包括整合方法以及中空预制方法，在整合方法 中，合金铸铁被铸造，并且轴和凸轮凸角整体地形成，在中空预制方法中， 凸轮凸角分离地组装到由新近开发的抽管制成的中空轴。与通过传统方法 制造的整合凸轮轴相比，中空预制方法能够降低其重量，并且与轻量化引 擎部件的趋势吻合。因此，利用预制方法的凸轮轴是优选的。

与整合凸轮轴相比，中空组装凸轮轴可以明显地降低其重量，并且可 以组装各种组装件，例如凸轮凸角、传感器件、推力件、轴颈件和八边形 件，根据各自的功能和需要，这些部件由不同材料制成。因此，中空组装 凸轮轴用于较小和较轻的车辆中。

具体地，在组装凸轮轴中，通过烧结和热处理工艺制造的凸轮轴使用 最适于提升诸如轻量化、成本减少和耐磨性的特性的制造方法。日本专利 申请早期公开文本No.3(1991)-60901公开了一种用于烧结凸轮轴的凸轮凸 角，该凸轮凸角具有高硬度和高密度。根据该公开文本，由于凸轮凸角20 的材料，与对应部材料的滑动和滚动同时发生的元件需要针对高表面压力 的耐久性、抗擦伤性以及抗孔蚀性。因此，应该使用具有优异耐磨性的烧 结合金。

此外，如图1所示，凸轮轴包括诸如传感器件30、推力件40、轴颈 件和八边形件50的烧结体以及凸轮凸角20。此外，烧结体被制造成使得 合金材料粉末利用与凸轮凸角20相同的方法被压缩和模制，被组装在轴 10上，并且经由烧结工艺通过烧结接合而接合到轴10。凸轮凸角20根据 引擎特性通过精密磨削获得轮廓，并且诸如其他传感器件、推力件、轴颈 件和八边形件的烧结体根据其目的需要精确的车削操作。

除凸轮凸角20之外的烧结体将被更加详细地描述。传感器件30接合 在凸轮轴的端部，从而由于凸轮轴旋转的引擎气缸的燃料注入时间被精确 地确定。因此，当用于传感器件的烧结体不满足外部直径和角度的规格时， 不会进行感知，引擎不可能启动，或者可能出现引擎的错配。因此，如图 2A所示，通过感知点部分的外部直径的车削操作以及感知点部分的端铣刀 加工进行外部直径和角度的管理是十分重要的。

在用于推力件40或轴颈件(下文中称为“推力件”)的烧结体中，用于 将凸轮轴安装到气缸盖的凸轮帽安装在凸轮轴的位置参考表面上，并且防 止凸轮轴在旋转引擎期间向左和向左移动。因此，推力件的宽度管理是十 分重要的。当推力件宽度超出上限时，凸轮轴不能够组装在气缸盖中。当 推力件宽度小于下限时，可能会由于存在间隙而产生噪声和震动。因此， 如图2B所示，通过推力件40的横截面以及外部直径的车削操作进行推力 件的宽度管理对于加工管理来说是十分重要的。

大体上，八边形件50用作用于附件的部件，该附件通过旋转凸轮轴 利用螺旋钳组装，从而当凸轮轴组装在引擎头盖中时与凸轮的相位角或类 似物匹配，该八边形件50还用于保修车辆的检查和拆卸。八边形件通常 在未加工的状态下使用，但是可以增加端铣刀加工以匹配宽度精度。

更具体地，当形成凸轮轴的若干类型的滑动部件暂时地组装在管的各 部分上并被输入到真空烧结炉中时，完成用于内燃机的凸轮轴，以高温执 行烧结接合一预定时间，随后执行加工。

凸轮凸角材料的组分和形成传感器件、推力件、八边形件和作为其他 烧结体的类似物的烧结体的组分是不同的。由于在相同的温度条件下执行 烧结，因此，存在冲突的缺点。

其中，凸轮凸角材料使用现有技术中的日本专利申请中公开的材料。 这具有如下特点：耐久性、耐磨性和针对接触部分的高表面压力的类似特 性。由于硬度非常高，在车削操作中，可操作性明显降低。因此，对于需 要上述传感器件、推力件、八边形件和类似部件的车削操作的材料来说是 不适当的。