用于覆層旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體的工作面的方法和具有被覆層的工作面的旋輪線殼體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種于覆層旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體(Trochoidengehaeuse)的工作面(Laufbahn)的方法以及具有被覆層的工作面的旋輪線殼體。
【背景技術(shù)】
[0002]具有三角形的活塞轉(zhuǎn)子和旋輪線殼體的旋轉(zhuǎn)活塞內(nèi)燃機(jī)或簡稱旋轉(zhuǎn)活塞機(jī)器或旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(KKM)結(jié)合該申請也被稱為Wankel結(jié)構(gòu)形式的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。除了活塞轉(zhuǎn)子和旋輪線殼體之外，旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括兩個(gè)側(cè)部件和帶有偏心輪的偏心軸。活塞轉(zhuǎn)子與旋輪線殼體包圍三個(gè)工作腔，在其中在活塞轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行四沖程過程。
[0003]在Wankel結(jié)構(gòu)形式的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)中，出于重量原因已知使用由鑄鋁構(gòu)成的旋輪線殼體。為了減小在由鋁構(gòu)成的旋輪線殼體的工作面處的磨損，已知使工作面設(shè)有耐磨的表面覆層。尤其已知施加帶有陶瓷顆粒的覆層。為了覆層，以一定的余量來涂覆用于覆層的材料，并且接著利用砂輪來完成加工被覆層的表面。在已知的方法中，在從工作面至旋輪線殼體的側(cè)面的過渡區(qū)域中設(shè)置有倒角。覆層被涂覆和再加工成使得被覆層的旋輪線殼體在從工作面至側(cè)面的過渡區(qū)域中具有尖銳的棱邊。然而存在該風(fēng)險(xiǎn)，即相對(duì)脆的覆層在研磨之后在尖銳的棱邊處具有碎裂(Abplatzung)。這樣的旋輪線殼體作為廢品不可用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的目的是提供一種用于覆層旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的工作面的方法以及一種具有被覆層的工作面的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，通過其可避免在棱邊處的碎裂。
[0005]該目的通過一種帶有權(quán)利要求1的特征的方法以及一種帶有權(quán)利要求10的特征的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
[0006]根據(jù)本申請的第一方面，提供一種用于覆層旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體的工作面的方法，在其中將環(huán)繞的凹口引入工作面中，凹口在至旋輪線殼體的側(cè)面的至少一個(gè)過渡區(qū)域處由接片(Steg)來限制。
[0007]將覆層引入凹口中。通過該至少一個(gè)接片，側(cè)向地保護(hù)敏感的覆層免于損壞。
[0008]為了避免在旋輪線殼體與布置在其側(cè)面處的側(cè)部件之間的泄漏部位，可在工作面與側(cè)面之間的過渡區(qū)域中設(shè)置尖銳的棱邊。通過該至少一個(gè)接片來避免在過渡區(qū)域處覆層的不充分的棱邊構(gòu)造的問題。該至少一個(gè)接片也防止了在加工時(shí)棱邊碎裂。
[0009]在一設(shè)計(jì)方案中，在鑄造時(shí)加工出凹口。在有利的設(shè)計(jì)方案中，例如借助于CNC銑削在鑄造之后加工出凹口。
[0010]優(yōu)選地，加工出在至兩個(gè)側(cè)面的兩個(gè)過渡區(qū)域處分別由接片來限制的凹口。
[0011]在一設(shè)計(jì)方案中，以這樣的深度引入凹口，該深度相應(yīng)于所期望的層厚加上加工余量的量。已覆層的表面通過磨削等完成加工，其中，在接片處磨去材料。待在加工時(shí)磨去的材料厚度通過加工余量來考慮。由此，在加工之后，覆層表面齊平地處于接片之間，其中，覆層具有期望的層厚。
[0012]在一設(shè)計(jì)方案中，凹口被引入成使得保留至少一個(gè)窄的接片、優(yōu)選地兩個(gè)窄的接片。在此，這樣的接片被稱為“窄的接片”，其在自由表面處的寬度處于十分之一毫米范圍中。已證實(shí)，窄的接片足以側(cè)向地保護(hù)覆層免于損壞。同時(shí)，將接片與活塞轉(zhuǎn)子的接觸面和由此在接片處的磨損保持較小。
[0013]在另一設(shè)計(jì)方案中，凹口被引入成使得凹口相對(duì)于該至少一個(gè)接片有角度地結(jié)束。換言之，凹口具有梯形的橫截面。由此提供帶有加強(qiáng)的足部區(qū)域的接片，其在自由的表面處寬度較小的情況下具有較高的強(qiáng)度。
[0014]在凹口的成型之后的步驟中，到凹口中和/或在該至少一個(gè)接片處施加覆層。以用于最終加工的余量來施加覆層。
[0015]在一設(shè)計(jì)方案中，在凹口處和/或在該至少一個(gè)接片處在施加覆層之前尤其借助于硬覆層(Hartcoatieren)來產(chǎn)生保護(hù)層。硬覆層、也已知為硬氧化或硬陽極氧化表示鋁材料的電解氧化以產(chǎn)生保護(hù)層。通過保護(hù)層尤其實(shí)現(xiàn)防腐蝕。然而，硬覆層可負(fù)面地影響工作面的磨損特性。通過與所聯(lián)接的覆層組合，獲得防腐蝕和防磨損。
[0016]在另一設(shè)計(jì)方案中，在施加覆層之前來加工側(cè)面，其中，該加工優(yōu)選地同心地實(shí)現(xiàn)。在一設(shè)計(jì)方案中，通過平面車削實(shí)現(xiàn)加工。該方法使能夠在覆層之前已完成加工旋輪線殼體的側(cè)面，其中，不再須在覆層之后來磨削側(cè)面。
[0017]為了防止覆層到達(dá)側(cè)面上，在有利的設(shè)計(jì)方案中在施加覆層之前來遮掩所加工的側(cè)面。這樣的遮掩(Maskierung)由于接片可簡單地實(shí)現(xiàn)。
[0018]根據(jù)第二方面，提供一種具有被覆層的工作面的用于旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體，其由殼體材料、優(yōu)選地由鋁和/或由鋁合金構(gòu)成，其中，在工作面處的覆層在至旋輪線殼體的側(cè)面的至少一個(gè)過渡區(qū)域處、優(yōu)選地在至側(cè)面的兩個(gè)過渡區(qū)域處被由殼體材料構(gòu)成的接片限制。
【附圖說明】
[0019]由從屬權(quán)利要求和由在附圖中示意性地示出的本發(fā)明的實(shí)施例的接下來的說明中得出本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，使用統(tǒng)一的附圖標(biāo)記用于相同的或相似的構(gòu)件。同樣，作為一實(shí)施例的部分所說明的或示出的特征可被應(yīng)用在另一實(shí)施例中以獲得本發(fā)明的另外的實(shí)施形式。
[0020]其中:
圖1以透視圖顯示了具有工作面的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體；
圖2顯示了通過帶有在工作面處的摩擦層(Laufschicht)的根據(jù)圖1的旋輪線殼體的橫截面；
圖3a顯示了在用于覆層工作面的預(yù)處理之后根據(jù)圖2的橫截面的細(xì)節(jié)III ;
圖3b顯示了在工作面處施加覆層之后根據(jù)圖2的橫截面的細(xì)節(jié)III ;
圖3c顯示了在用于覆層工作面的方法結(jié)束之后根據(jù)圖2的橫截面的細(xì)節(jié)III ;以及圖4以放大圖顯示了在用于覆層工作面的方法結(jié)束之后根據(jù)圖3的橫截面的細(xì)節(jié)IV。
【具體實(shí)施方式】
[0021]圖1以透視圖示意性地顯示了帶有工作面2的旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體I。在運(yùn)行中，將未示出的、旋轉(zhuǎn)的、三角形的活塞轉(zhuǎn)子插入旋輪線殼體I中。在旋輪線殼體I的側(cè)面3處布置有未示出的側(cè)部件、也稱為側(cè)面殼體。活塞轉(zhuǎn)子以其頂端或活塞角部接觸工作面2并且與旋輪線殼體I包圍三個(gè)工作腔，在其中在活塞轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行四沖程過程。在此，在活塞轉(zhuǎn)子的活塞角部處通常設(shè)置有密封條，其使工作腔在運(yùn)行中相互密封。旋輪線殼體I由殼體材料、例如由鋁或鋁合金制成。
[0022]圖2示意性地顯示了通過根據(jù)圖1的旋輪線殼體I的橫截面，其中，在工作面2處施加有被稱為摩擦層的覆層4。覆層4布置在兩個(gè)由殼體材料制成的接片6之間。
[0023]圖3a至3c顯示了在用于覆層工作面2的方法的不同步驟之后根據(jù)圖2的橫截面的細(xì)節(jié)III。圖4以放大圖顯示了在用于覆層工作面2的方法結(jié)束之后根據(jù)圖3的橫截面的細(xì)節(jié)IV。
[0024]如在圖3a中所示，在用于覆層工作面2的方法中首先在旋輪線殼體I的內(nèi)側(cè)處引入凹口 5。與傳統(tǒng)的覆層方法不同，工作面2不是連續(xù)地面型地被預(yù)處理。而是凹口 5的制造實(shí)現(xiàn)成使得在邊緣處、也就是說在從工作面2至側(cè)面3的過渡區(qū)域中保留殼體材料的窄的接片6。
[0025]在一設(shè)計(jì)方案中，借助于CNC銑削來引入凹口 5。凹口 5的深度被選擇成使得該深度相應(yīng)于所期望的層厚加上加工余量的量。
[0026]如在圖3a中可辨識(shí)出的那樣，凹口 5相對(duì)于接片6有角度地結(jié)束。在工作面中接片6的寬度盡可能小并且在一設(shè)計(jì)方案中處于十分之一毫米范圍中。
[0027]如在圖3b中所示樣，在用于覆層工作面2的方法的接下來的步驟中，施加覆層4。在此，覆層4的施加以過量實(shí)現(xiàn)，其中，在接片6處還施加覆層。覆層4優(yōu)選地被施加成使得材料不到達(dá)側(cè)面3上。由此可能在覆層之后放棄側(cè)面3的磨削并且由此簡化制造。為了避免覆層到達(dá)側(cè)面3上，在一設(shè)計(jì)方案中側(cè)面3被加遮掩。
[0028]如在圖3c中所示，在用于覆層工作面2的方法的另一步驟中例如借助于磨削實(shí)現(xiàn)被覆層的表面的加工。作為結(jié)果提供被覆層的工作面表面2a(見圖4)，其由接片6側(cè)向限制。
[0029]如上面所提及的那樣，凹口 5的深度被選擇成使得該深度相應(yīng)于所期望的層厚加上加工余量的量。在施加覆層之后加工表面時(shí)，磨去在接片6和覆層處的加工余量。在加工之后，覆層4齊平地處于接片6的自由表面之間，從而覆層4具有期望的層厚。
[0030]如尤其根據(jù)圖4的細(xì)節(jié)IV所示，在旋輪線殼體I的關(guān)鍵的邊緣區(qū)域中保留由殼體材料構(gòu)成的側(cè)向的接片6。在此，在工作面2與側(cè)面3之間的過渡區(qū)域中提供尖銳的棱邊，通過其保證在與未示出的側(cè)面殼體進(jìn)行金屬接觸時(shí)不產(chǎn)生泄漏部位。通過接片6進(jìn)一步側(cè)向地保護(hù)敏感的摩擦層免于損壞。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于覆層旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體(I)的工作面(2)的方法，其特征在于，將環(huán)繞的凹口(5)引入所述工作面(2)中，所述凹口在至所述旋輪線殼體⑴的側(cè)面(3)的至少一個(gè)過渡區(qū)域處由接片(6)限制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述凹口(5)在至兩個(gè)所述側(cè)面(3)的兩個(gè)過渡區(qū)域處由接片(6)限制。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述凹口(5)以這樣的深度來引入，所述深度相應(yīng)于所期望的層厚加上加工余量的量。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述凹口被引入成使得保留至少一個(gè)窄的接片(6)、優(yōu)選地兩個(gè)窄的接片(6)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述凹口(5)被引入成使得所述凹口(5)相對(duì)于至少一個(gè)所述接片(6)有角度地結(jié)束。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將覆層(4)施加到所述凹口(5)中和/或在至少一個(gè)所述接片(6)處。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述凹口(5)處和/或在至少一個(gè)所述接片(6)處在施加所述覆層(4)之前尤其借助于硬覆層來產(chǎn)生保護(hù)層。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，在施加所述覆層(4)之前加工所述側(cè)面(3)，其中，所述加工優(yōu)選地同心地實(shí)現(xiàn)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在施加所述覆層(5)之前來遮掩被加工的所述側(cè)面。10.一種具有被覆層的工作面的由殼體材料構(gòu)成的用于旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體，其特征在于，在所述工作面(2)處的覆層在至所述旋輪線殼體(I)的側(cè)面(3)的至少一個(gè)過渡區(qū)域處、優(yōu)選地在至所述側(cè)面(3)的兩個(gè)過渡區(qū)域處被由殼體材料構(gòu)成的接片(6)限制。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于覆層旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的旋輪線殼體(1)的工作面(2)的方法，其特征在于，將環(huán)繞的凹口(5)引入工作面(2)中，凹口在至旋輪線殼體(1)的側(cè)面(3)的至少一個(gè)過渡區(qū)域處由接片(6)限制。本發(fā)明另外涉及一種具有被覆層的工作面(2)的旋輪線殼體(1)。
【IPC分類】C25D11/04, F01C1/22, F01C21/10
【公開號(hào)】CN104937145
【申請?zhí)枴緾N201380058350
【發(fā)明人】M.戈拉施, D.艾爾曼
【申請人】萬克爾超級(jí)技術(shù)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2013年10月11日
【公告號(hào)】CA2890415A1, DE102012220258A1, EP2917387A2, US20150292101, WO2014072152A2, WO2014072152A3