具有高磨损寿命的铰接接头制造技术

铰接接头包括连杆和销。连杆包括限定开口的表面。销沿枢轴线而延伸，并且至少部分地被设置在开口中。销具有由第一材料制成的芯部件、及至少部分地周向围绕芯部件且由耐磨材料制成的外部件。外部件包括在径向方向上延伸的渐变子表面深度。

Articulated joints with high wear life

【技术实现步骤摘要】
具有高磨损寿命的铰接接头
本公开涉及一种接头，更具体地涉及一种具有高磨损寿命的铰接接头，该铰接接头至少部分为增材制造的。
技术介绍
铰接连接件或接头被应用于各种产业及与这些产业相关的装置中。产业的一个例子是汽车产业，相关装置的一个例子是涡轮增压器的废气门连接件。许多的这种连接件可以包括附接在铰接连接件处的两个连杆，该铰接连接件会由于连杆之间的摩擦接触而磨损。此外，这种连接件可见于高温环境中，该高温环境会进一步缩短连接件的使用寿命。遗憾的是，为了延长磨损寿命，替代方法是增大这种连接件的质量和/或尺寸，该方法不合需要地导致重量增加，和/或整个连接件换成使用专用的耐磨合金，这导致成本增加。因此，期望提供一种具有延长的寿命同时将增加的重量和/或成本保持在最低水平的铰接接头。
技术实现思路
在一个示例性实施方案中，铰接接头包括第一连杆和销。第一连杆具有限定开口的表面。销沿枢轴线而延伸，并且至少部分地被设置在所述开口中。销包括由第一材料制成的芯部件、和外部件，该外部件至少部分地周向地围绕芯部件并且由耐磨材料制成。外部件包括在径向方向上延伸的渐变子表面深度(gradatedsub-surfacedepth)。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，销是圆柱形并且芯部件是非圆柱形。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，将外部件增材制造于芯部件上。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，芯部件是铸造而成。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，销是圆柱形并且芯部件是非圆柱形。>除了本文中所描述的一个或多个特征之外，第一材料是基底金属并且耐磨材料包括耐磨合金。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，耐磨合金包含钴和镍中的至少一种。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，第一材料是基底金属并且耐磨材料包括陶瓷。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，销是废气门曲柄的一部分并且连杆是汽车涡轮增压器的废气门杆。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，外组件包括多个层，其中内层具有的所述第一材料的浓度大于所述多个层的外层的所述第一材料的浓度。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，所述外层包含的所述耐磨材料的浓度大于所述内层的所述耐磨材料的浓度。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，内层直接地附接到芯部件。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，第一材料是基底金属并且耐磨材料的浓度是用耐磨材料与基底金属的比率来表示，并且耐磨材料是合金。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，合金包含钴和镍中的至少一种。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，第一材料是基底金属并且耐磨材料包括陶瓷。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，芯部件还包括周向连续的面，该面限定在径向向外方向上开设的填充区，并且填充区填充有耐磨材料。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，利用增材制造工艺施加耐磨材料。除了本文中所描述的一个或多个特征之外，销是圆柱形并且磨损区域是周向不连续的。在另一个示例性实施方案中，制造铰接接头的工艺包括确定铰接接头的销的磨损区域。然后形成销的芯部件，该销的芯部件包括与磨损区域相联的填充区。然后，利用增材制造工艺用耐磨材料填充填充区。基于以下的详细描述并结合附图，将容易地理解本公开的以上特征和优点及其它特征和优点。附图说明仅通过举例，在以下的详细描述中提供了其它的特征、优点和细节，该详细描述参考了附图，在附图中：图1是作为一个非限制性的示例性实施方案且使用于涡轮增压器应用中的铰接接头的透视图；图2是铰接接头的放大截面；图3是铰接接头的未组装的截面；图4是铰接接头的销的截面；图5是用于至少部分地制造铰接接头的增材制造机的示意图；图6是销的第二实施方案的截面。具体实施方式以下的描述在本质上仅仅是示例性的而并非意图限制本公开、其应用或使用。应当理解的是，在所有附图中相应的附图标记表示类似或相应的部件和特征。根据一个示例性实施方案，图1示出了铰接接头或连杆20。在一个实施方案中，铰接接头20可应用于汽车内燃机(未图示)的涡轮增压器22或其一部分。涡轮增压器22适合于安装在新鲜空气进气歧管(未图示)与排气歧管24之间。涡轮增压器22包括废气门组件26、及与排气歧管24流体连通的排气旁通通道或管道28。可以想到和理解的是，铰接接头20可应用于涉及接头磨损的任何类型的机械应用。在涡轮增压器22的运行中，涡轮增压器22的涡轮(未图示)被从排气歧管24中流出的排气所驱动。涡轮驱动位于进气歧管(未图示)中或上游位置的压缩机。该压缩机将进入的新鲜空气加压，以便与燃料混合然后在内燃机内燃烧。废气门组件26通常位于排气旁通管道28中，该排气旁通管道28与排气歧管24流体连通并且位于排气歧管24的下游位置。废气门组件26构造成当废气门组件26处于打开位置时使绕过涡轮的排气流动。参照图1和图2，废气门组件26可包括致动装置30、铰接接头20、及位于排气旁通管道28中的阀34(例如闸阀或瓣阀，参见图2)。铰接接头20位于致动装置30和瓣阀34之间，并且可操作地连接致动装置30与瓣阀34，用以使阀34在开启位置和闭合位置之间移动。在各种实施方案中，致动装置30可利用油压、空气-真空、电螺线管、或其它方式中的一个或多个方式而运行。铰接接头20可包括两个连杆36、38、销40、和紧固件42(例如开口销)。在一个实例中，连杆36枢转地连接到销40以便围绕轴线43旋转，并且销40刚性地附接到连杆38。阀34可包括闸44、轴46、和衬套48。闸44适合于当处于闭合位置时阻挡排气流，并且附接到轴46。轴46经过排气管道28而伸出以便刚性附接到连杆38。轴46构造成在致动铰接接头20时围绕轴线49旋转。衬套48在此旋转中辅助轴46并提供密封以限制或防止排气的泄漏。在一个实施方案中，连杆38在可大致相互平行的轴线43与49之间径向地跨越。连杆36的中心线C可大致垂直于轴线43、49。在一个实例中，连杆36可以是细长的杆，并且连杆38可以是杠杆。连杆36可沿中心线C并且在端部50与52(例如，相反的端部)之间延伸。端部50连接到致动装置30，并且端部52枢转地连接到销40。致动装置30适合于使连杆36沿中心线C移动。在涡轮增压器22的应用实例中，销40可以是废气门曲柄(即，包括连杆38)的一部分，并且连杆36可以是废气门杆。参照图2和图3，连杆38包括段54、56(例如，相反的端部段)并且在这两个段之间延伸。连杆38的段54可刚性地连接到轴46的、从排气管道28中向外伸出的部分。段56刚性地附接到销40。更具体地，连杆38从轴中相对于轴线49且相对于段56径向地向外伸出。销40与轴线43为同轴，并且通常垂直于连杆38的经线(即，延长的长度)。参照图3，当组装时，销40延伸经过在连杆36的端部52中的开口58(例如，通孔或孔)。开口58本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铰接接头，包括：/n第一连杆，包括限定开口的表面；以及/n沿着枢轴线延伸并且至少部分地设置在所述开口中的销，所述销包括由第一材料制成的芯部件和至少部分地周向围绕所述芯部件并且由耐磨材料制成的外部件，所述外部件包括沿径向延伸的渐变子表面深度。/n

【技术特征摘要】
20180703 US 16/026,1831.一种铰接接头，包括：
第一连杆，包括限定开口的表面；以及
沿着枢轴线延伸并且至少部分地设置在所述开口中的销，所述销包括由第一材料制成的芯部件和至少部分地周向围绕所述芯部件并且由耐磨材料制成的外部件，所述外部件包括沿径向延伸的渐变子表面深度。


2.根据权利要求1所述的铰接接头，其中所述销是圆柱形的并且所述芯部件是非圆柱形的。


3.根据权利要求1所述的铰接接头，其中所述外部件增材制造在所述芯部件上。


4.根据权利要求3所述的铰接接头，其中所述芯部件是铸造而成的。


5.根据权利要求4所述的铰接接头，其中所述销是圆柱形的并且所述芯部件是...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·A·斯沃茨，A·M·格雷，G·W·布雷迪，Z·李，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US