用于油泵腔的耐磨涂层制造技术

本公开涉及用于油泵腔的耐磨涂层，还公开了具有涂覆有耐磨涂层的油泵和涂覆涂层的方法。油泵可包括限定有腔的铝壳体。钢转子可设置在所述腔内并被构造为在所述腔内旋转，使得钢转子的一部分接触所述铝壳体。金属涂层(例如，钢)可在被构造为与钢转子接触的区域中覆盖所述铝壳体的至少一部分。公开了集成的油泵和发动机盖，包括具有限定腔的周边壁的铝主体。所述周边壁可形成油泵壳体的一部分，并且所述腔可容纳钢转子。耐磨涂层(例如，钢)可在被构造为与钢转子接触的区域中覆盖所述周边壁的至少一部分。

Wear resistant coating for oil pump chamber

The present disclosure relates to a wear-resistant coating for an oil pump chamber, and also discloses a method of coating an oil pump with a wear-resistant coating. The oil pump can include an aluminum shell with a cavity. The steel rotor can be arranged in the cavity and is configured to rotate in the cavity so that part of the steel rotor contacts the aluminum housing. A metal coating (for example, steel) may cover at least a portion of the aluminum housing in an area configured to be in contact with a steel rotor. The integrated oil pump and engine cover are disclosed, including an aluminum body with a circumferential wall defining a cavity. The peripheral wall can form part of the oil pump housing, and the cavity can accommodate the steel rotor. Wear-resistant coatings (for example, steel) may cover at least a portion of the surrounding wall in an area structured to be in contact with a steel rotor.

【技术实现步骤摘要】
用于油泵腔的耐磨涂层
本公开涉及用于油泵腔的耐磨涂层，例如，用于铝质油泵腔的热喷涂涂层。
技术介绍
通常，具有内燃发动机(ICE)的车辆将包括油泵。ICE中的油泵可使发动机油在压力下循环到发动机的部件(诸如，轴承、活塞、凸轮轴等)。油润滑部件并且还可冷却部件。存在多种油泵类型，诸如双齿轮油泵、转子(“摆线转子”)油泵和可变排量叶片油泵。通常，油泵包括可由钢或铝制成(例如，铸造)的腔。油泵可包括安装在钢轴上的钢齿轮。具有钢质泵齿轮将最终使用于具有延长的高里程寿命的发动机的铝质泵腔磨损。铝的磨损会降低泵输出效率。除了耐久性问题之外，当试图减小车辆总重量(例如，轻量化)时，油泵的重量也会是一个问题。传统的油泵通常包括相对于发动机总成的其余部分独立的壳体。这种类型的油泵可能需要用于组装和维修的额外的封装间隙。近年来，由于燃料经济性和封装空间的原因，更多的重量意识设计变得越来越流行。例如，可将油泵壳体集成到内燃发动机的前盖中，以减轻质量和/或缓解封装空间问题。然而，在这样的设计构造中仍存在耐久性/磨损问题。
技术实现思路
在至少一个实施例中，提供了一种油泵。油泵可包括：铝壳体，限定有腔；钢转子，设置在所述腔内并被构造为在所述腔内旋转，使得钢转子的一部分接触所述铝壳体；金属涂层，在被构造为与钢转子接触的区域中覆盖所述铝壳体的至少一部分。在一个实施例中，所述铝壳体包括限定所述腔的周边表面的壁，并且所述金属涂层覆盖所述壁的至少一部分。所述壁可包括大致圆筒形部分，并且所述金属涂层可覆盖所述大致圆筒形部分的至少一部分。在一个实施例中，所述金属涂层是钢涂层，使得在所述铝壳体的被构造为与钢转子接触的区域中存在钢-钢界面。所述金属涂层可具有200HV至600HV的显微硬度。在一个实施例中，所述金属涂层覆盖所述铝壳体的被构造为与钢转子接触的所有表面。在另一实施例中，所述金属涂层仅覆盖所述铝壳体的被构造为与钢转子接触的表面。在一个实施例中，所述钢转子可以是摆线泵的外转子并可具有大致圆筒形的外壁。所述金属涂层可覆盖所述铝壳体的被构造为与钢转子的外壁接触的周边表面。在另一实施例中，所述油泵可以是可变排量叶片油泵，钢转子可包括多个钢叶片。金属涂层可覆盖所述铝壳体的被构造为与钢转子的钢叶片接触的周边表面。在至少一个实施例中，提供一种方法。所述方法可包括：将金属涂层涂覆到铝油泵壳体的被构造为容纳钢转子的表面。金属涂层可被构造为当钢转子在所述壳体内运动时与钢转子形成磨损界面。在一个实施例中，将金属涂层涂覆到所述壳体的限定用于容纳钢转子的腔的周边壁表面。涂覆金属涂层可包括将钢涂层热喷涂到所述表面上，钢涂层被构造为与钢转子形成钢-钢磨损表面。在一个实施例中，涂覆金属涂层包括利用金属涂层覆盖所述壳体的被构造为当钢转子在所述壳体内运动时接触钢转子的所有表面。在另一实施例中，涂覆金属涂层包括利用金属涂层仅覆盖所述壳体的被构造为当钢转子在所述壳体内运动时接触钢转子的表面。在一个实施例中，铝油泵壳体一体地形成在发动机前盖中。在至少一个实施例中，提供一种发动机盖。发动机盖可包括：铝主体，包括限定腔的周边壁，所述周边壁被构造为形成油泵壳体的一部分，并且所述腔被构造为容纳钢转子；耐磨涂层，在被构造为与钢转子接触的区域中覆盖所述周边壁的至少一部分。在一个实施例中，所述耐磨涂层是具有200HV至600HV的显微硬度的钢涂层。所述耐磨涂层可覆盖所述周边壁的大致圆筒形部分。在一个实施例中，所述耐磨涂层覆盖所述铝主体的被构造为与钢转子接触的所有表面。所述铝主体还可包括接合表面，在所述接合表面中限定有孔，并且所述接合表面被构造为将发动机盖结合到一个或更多个油泵部件，以形成集成的油泵和发动机盖组件。附图说明图1是根据实施例的摆线泵的分解的部件的透视图；图2是根据实施例的可变排量叶片泵的分解的部件的透视图；图3是根据实施例的涂覆有涂层以形成磨损表面的油泵部件的示意性截面图；图4是根据实施例的集成有油泵壳体的一部分的发动机前盖的透视图；图5是涂覆到铝质油泵腔的表面的钢涂层的截面图。具体实施方式根据需要，在此公开本专利技术的具体实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是本专利技术的可以以各种可替代形式实施的示例。附图不一定按比例绘制，可夸大或最小化一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员多样化利用本专利技术的代表性基础。如在
技术介绍
中所描述的，耐久性/磨损和减轻重量仍然是油泵的发展领域。一种改善包括铝腔的油泵的耐久性的方法是一旦铝已经开始磨损(例如，一旦车辆已经达到相对较高的里程)便逆动地(retroactively)增设钢筒或插入件以对腔进行增强。相比于铝-钢界面，这可减小磨损，然而这会增加油泵的重量和/或尺寸并且需要大量的劳动力和对油泵的重新加工。在至少一个实施例中，本公开通过涂覆耐磨且轻质的涂层(这可消除将来增加钢插入件的需要)来解决耐久性/磨损和重量问题两者。参照图1，示出了所提供的转子泵10的示例，还称为摆线泵(gerotorpump)或G转子泵(G-rotorpump)(在下文中将使用摆线泵)。摆线泵是一种正排量泵类型。摆线泵是现有技术中已知的，将不再详细描述。通常，摆线泵可具有共同形成转子组件16的一对转子，包括内转子12和外转子14。内转子12可具有N个齿，外转子14可具有N+1个齿(N>2)。内转子12可相对于外转子14偏心地定位，并且两个转子均旋转。两个转子的几何形状可将它们之间的体积分成N个不同的动态变化的体积。在两个转子旋转期间，体积连续地变化，增大和减小。当体积增大时，压力下降，产生吸力。这样的吸力提供进油。当体积减小时，发生压缩，这允许泵送油。摆线泵10可包括限定腔或室20的壳体18。当组装时，可将转子组件16设置在腔20内。当摆线泵10用作油泵时，腔20可称为油泵腔。腔20可大体上具有被构造为且尺寸适于容纳外转子14的圆柱形状。壳体18可具有弯曲的周边壁22，弯曲的周边壁22限定腔20的周边并且被构造为且尺寸适于在外转子14旋转时接触外转子14的弯曲的外周表面(例如，大体上为短的圆筒形或盘状的表面)。壳体18还可包括底表面24。当转子组件16被设置在腔20内时，底表面24可例如当内转子12和外转子14旋转时接触内转子12和/或外转子14的平坦表面中的一个表面。壳体18可安装到基座26，基座26可提供至壳体18的油入口/供应口。可使用任何适合的方法(例如，机械紧固件和/或粘合剂)将壳体18安装或附连到基座26。通常，基座26可例如当转子组件16旋转时不接触转子组件16。然而，基于泵10的设计，也可能会接触。盖28可安装到壳体18的顶部，与基座26相对。盖的底表面(例如，最靠近基座26的表面)可例如当内转子12和外转子14旋转时接触内转子12和/或外转子14的平坦的表面中的一个表面。因此，油泵10可包括与转子组件16接触的一个或更多个(多个)表面，包括当转子组件16运动/旋转时。在至少一个实施例中，内转子12和/或外转子14可由钢制成。在另一实施例中，壳体18、基座26和/或盖28可由铝制成。因此，在转子组件16和油泵10的其余部分之间存在接触(例如，在旋转时)的一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种油泵，包括：铝壳体，限定有腔；钢转子，设置在所述腔内并被构造为在所述腔内旋转，使得钢转子的一部分接触铝壳体；金属涂层，在被构造为接触钢转子的区域中覆盖铝壳体的至少一部分。

【技术特征摘要】
2017.02.03 US 15/423,9901.一种油泵，包括：铝壳体，限定有腔；钢转子，设置在所述腔内并被构造为在所述腔内旋转，使得钢转子的一部分接触铝壳体；金属涂层，在被构造为接触钢转子的区域中覆盖铝壳体的至少一部分。2.如权利要求1所述的油泵，其中，铝壳体包括限定所述腔的周边表面的壁，并且金属涂层覆盖所述壁的至少一部分。3.如权利要求2所述的油泵，其中，所述壁包括大致圆筒形部分，并且金属涂层覆盖所述大致圆筒形部分的至少一部分。4.如权利要求1所述的油泵，其中，所述金属涂层是钢涂层，使得在铝壳体的被构造为接触钢转子的区域中存在钢-钢界面。5.如权利要求1所述的油泵，其中，金属涂层具有200HV至600HV的显微硬度。6.如权利要求1所述的油泵，其中，金属涂层覆盖铝壳体的被构造为接触钢转子的所有表面。7.如权利要求1所述的油泵，其中，金属涂层仅覆盖铝壳体的被构造为接触钢转子的表面。8.如权利要求1所述的油泵，其中，钢转子是摆线泵的外转子并具有大致圆筒形的外壁；金属涂层覆盖铝壳体的被构造为与钢转子的外壁接触的周边表面。9.如权利要求1所述的油泵，其中，所述油泵是可变排量叶片油泵，钢转子包括多个钢叶片；金属涂层覆盖铝壳体的被构造为与钢转子的钢叶片接触的周边表面。10.一种方法，包括：将金属涂层涂覆到铝油泵壳体的被构造为容纳钢转子的表面，所述金属涂层被构造为当钢转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：克利福德·E·马基，安东尼·乔治·斯切帕克，詹姆斯·莫里斯·波瓦洛，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US