葉片、閥門開關定時控制裝置和滑動部件的製作方法
2023-07-29 17:42:56 2
專利名稱：葉片、閥門開關定時控制裝置和滑動部件的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及葉片、閥門開關定時控制裝置和滑動部件。這種滑動部件可以應用於諸如油泵、壓縮機、液壓傳動裝置、閥門開關定時控制裝置等滑動部分上。
背景技術：
以油泵、液壓傳動裝置這樣的液壓設備為例，說明本發明的技術背景。在這些液壓設備中，工具鋼(例如SKH51等)被經常用作葉片材料。葉片的主要用途如下在油泵中，泵的作用是通過驅動軸利用葉片把空腔中的油抽出來，所述空腔形成於外殼和所述葉片之間。另一個方面，在翼形液壓傳動裝置中，通過驅動固定在葉片上的驅動軸獲得所需要的功能，所述葉片通過使處於外殼和葉片之間的空腔中的油的進出這種方式受到驅動。
所述葉片的機械特性必須能承受必要的油壓，尤其是抗彎強度、疲勞強度以及對於葉片和外殼之間或葉片與周圍的其他部件之間滑動的抗磨損性。
在最近使用的內燃機中，因為燃料供應系統已經更替成直接噴入的模式等，所以潤滑油中硬質碳黑的含量有增加的趨勢。所述葉片除了能夠對於周圍部件相對運動具有抗磨損性之外，還必須能夠對於漂浮在油中的硬質碳黑具有抗磨損性。
同時，葉片還必須能夠對於其他一些硬質顆粒例如微小的二氧化矽顆粒(一般是0.2mm或更小)具有抗磨損性。在設備的使用和生產過程中，微小的二氧化矽顆粒將不可避免地進入油中。
另外一個例子發表在日本專利出版物(特許出願公告公報)平1(1989)-18985號上。這一旋轉液流壓縮機包括葉片和相對部件。該葉片由鐵系材料製成，其中含有重量比0.50-1.30％的碳、重量比11.0-20.0％的鉻以及經過淬火、回火、碳氮滲透處理的鐵。相對部件由鑄鐵製成，其中含有0.10-6.00％的碳化物並具有ASTM標準為A、D、E的石墨外形，硬度為HRC40-55。
再有一個例子發表在日本專利出版物(特許出願公開公報)平5-78792號上。這一旋轉液流壓縮機包括葉片和相對部件。該葉片由鐵系材料製成，其中含有重量比0.50-1.30％的碳、重量比11.0-20.0％的鉻以及經過淬火、回火、離子氮化法處理的鐵。相對部件由鑄鐵製成，其中含有0.10-6.00％的碳化物並具有ASTM標準為A、B、D的石墨外形，硬度為HRC40-60。
根據以上描述，葉片由具有代表性的SKH51鋼製成，碳含量在這種鋼中所佔的重量比超過了0.85％。另外，在葉片片身基體中會產生碳化物(例如Fe3C)，這種化合物能夠改善葉片的抗磨損性。
然而，近幾年來，對於葉片的滑動性又提出了一些新的改進的要求。例如，由於這些年發動機部件等具有良好的使用性能，所以用戶更換油的頻率正在下降。在這種情況下，油中漂浮的碳黑和二氧化矽硬質顆粒在高速流動中嚴重加速了對葉片的腐蝕和磨損。因此，僅僅是葉片片身基體的較軟部分具有被磨損的趨勢，從而在葉片的表面露出殘存的硬質碳化物顆粒(例如Fe3C)。於是，所述葉片就會損傷如機殼或轉子的相對部件的表面。
發明內容
如前所述，根據本發明的一個方面，提供一種由金屬材料製成的葉片，其特徵在於，所述葉片通過氮化處理金屬材料製成，所述金屬材料含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳。
優選地，通過氮化處理形成了含有Cr(1-x)Nx和Mn(1-x)Nx中的至少一種的硬質化合物層。
還希望所述金屬材料中的碳含量低於重量比0.50％。
根據本發明的另一個方面，提供一種閥門開關定時控制裝置，包括第一旋轉部件，其與發動機的曲軸和凸輪軸中的一個共同旋轉；第二旋轉部件，其附在第一旋轉部件上，從而在所述第一旋轉部件與第二旋轉部件之間形成了油壓室，並且與發動機的曲軸和凸輪軸中的另一個共同旋轉；葉片，其設在第一旋轉部件和第二旋轉部件中的一方以將油壓室分為第一室和第二室；和油路，其對所述第一室和所述第二室中的至少一室進行注油或排油，用於改變在圓周方向上介於在所述第一旋轉部件和所述第二旋轉部件之間的相對旋轉相位，其特徵在於，所述葉片通過氮化處理金屬材料製成，所述金屬材料含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳。
根據本發明的另外一個方面，提供一種由金屬材料製成的滑動部件，其特徵在於，所述滑動部件通過氮化處理金屬材料製成，所述金屬材料含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳。
通過附圖詳細說明本發明的所述特徵和另外一些特徵。在附圖中，相同的附圖標記表示相同的元件。
圖1表示在含有雜質材料的環境下的葉片的使用狀態。
圖2表示葉片振動量的定義。
圖3表示模型測試裝置。
圖4(A)為試樣支架的平面圖。
圖4(B)為試樣支架的側面圖。
圖5是根據本發明的實施例的閥門開關定時控制裝置的相關部件的橫截面圖。
圖6是根據本發明實施例的閥門開關定時控制裝置中葉片附近的局部橫截面圖。
具體實施例方式
下面參考附圖，更加詳細地闡釋本發明。
(選擇材料方面的具體闡釋)圖1給出了滑動部件的典型使用形態。所述滑動部件在滑動時與相對部件接觸，並且承受液壓所產生的負荷。所述滑動部件可以應用於由於碳黑和二氧化矽等硬質材料造成損傷或由於空氣滲入油中所產生的汽穴造成損傷的環境。
如圖1所示的典型的使用形態包括組成油壓室W10的部件W11(例如外殼部分)、部件W21(例如驅動部件)、受部件W12支撐並作為滑動部件的葉片W12。葉片W12朝S3、S4所示箭頭方向運動，利用彈簧(未在圖中標明)壓縮例如外殼的所述部件W11。由於所述葉片W12朝Y1箭頭方向運動，所述葉片W12就相對於所述部件W21滑動。在這種情形下，油可以穿過介於所述葉片W12和所述部件W21之間的空隙W13，那麼油中含有的硬質顆粒也穿過所述空隙W13。因此所述葉片W12的表面就會受到選擇性的磨損。
因此，優選地使所述葉片W12的表面硬度足夠大於漂浮在油中的硬質顆粒的硬度。並且，優選地除去或最大限度減少所述葉片W12表面的例如Fe3C和碳化鉻等碳化物硬質顆粒，以阻止這些硬質顆粒對例如驅動部件的所述部件W12的損傷。過量的例如Fe3C和碳化鉻等硬質顆粒將會加速對所述部件W12的磨損。最終，所述葉片W12的振動量增加，隨之所述葉片W12的平穩滑動將會受到破壞。如果為了提高普通鋼部件的硬度而增加碳的含量，那麼像Fe3C這樣的硬質顆粒將會更多。這對降低磨損是不利的。
本發明的另一個內容為對於含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳的金屬材料進行氮化處理，以形成氮化鉻和氮化錳。因此，在所述金屬材料表面附近形成氮化物。所述金屬材料含有作為主要元素的鉻或錳，並構成能夠阻止硬質顆粒產生的滑動部件。氮化合物可以使材料表面硬度提高，從而能夠阻止對相對部件的損傷。
為了獲得抗磨損性，馬氏體材料可以作為金屬材料的基體，以構成以葉片為代表的滑動部件。奧氏體材料與馬氏體材料一樣也可以作為金屬材料的基體。如果葉片或滑動部件的相對材料象鋁和鋁合金那樣具有高熱膨脹係數，奧氏體材料將有利於抵消材料的熱膨脹。因此能夠減小熱膨脹的差異所引起的葉片、滑動部件的振動以及漏油。
根據本實施例，金屬材料中碳含量被限定在重量比0.70％或更低。這樣限定是為了減少基體中例如Fe3C的硬質碳化物的顆粒。如果碳含量過高，那麼例如Fe3C的硬質碳化物的顆粒也會隨之增多。如前所述，過多的硬質碳化物的顆粒將會損傷相對部件。因此，金屬材料中碳含量可以設定為重量比0.65％或更低、以及為重量比0.60％或更低。為了減少基體中例如Fe3C的硬質碳化物的顆粒的產生，碳含量可以設定為重量比0.55％或更低、重量比0.53％或更低、以及為重量比0.50％或更低。另外，根據需要，碳含量也可以設定為重量比0.49％或更低、重量比0.48％或更低、重量比0.45％或更低、以及為重量比0.40％或更低。考慮到所述情形，碳的最低含量可以設定為重量比0.01％或更高、重量比0.02％或更高。如果碳含量不足，將難以形成金屬材料，也難以經過氮化處理獲得硬化效果，並且促使金屬材料向鐵素體轉變，從而難以獲得高強度。
所述金屬材料中鉻含量為重量比10-20％。如果鉻含量不足，那麼在所述葉片表面形成的氮化鉻含量也將不足。如果鉻含量過高，那麼將促使金屬材料向鐵素體轉變，從而使例如葉片的滑動部件難以獲得足夠的強度。因此，鉻含量可以設定為重量比10-20％，最佳值為重量比13-17％。
考慮到所述情形，鉻含量上限值可以設定為重量比16.5％，重量比16.0％，重量比15.0％，以及為重量比14.0％。與各上限值相對應的鉻含量的下限值可以設定為重量比11.0％，重量比12.0％，重量比13.5％，以及為重量比14.0％。如果在鋼部件中錳含量較低(例如重量比0.60％或更低、重量比0.50％或更低)，一般來說鉻含量可以設定為重量比10-20％，重量比10-19.4％，或重量比10-19％。
所述金屬材料中錳含量為重量比10-20％。如果錳含量不足，那麼在所述表面形成的氮化錳含量也將不足。如果錳含量過高，將促使基體過多地向奧氏體轉變，這將導致例如葉片的滑動部件難以獲得足夠的強度。並且，當基體過多地向奧氏體轉變時，線性熱膨脹係數會增大。根據相對部件的性質，介於例如葉片的所述滑動部件和支撐所述滑動部件的部分之間的空隙將隨著溫度變化而變化，並有可能會破壞平穩的運行狀況。因此，錳含量可以設定為重量比10-20％，最佳值為重量比11-18％或重量比13-17％。
考慮到所述情形，錳含量上限值可以設定為重量比16.5％，重量比16.0％，以及為重量比15.0％。與各上限值相對應的錳含量的下限值可以設定為13.0％，重量比13.5％，以及為重量比14.0％。如果鉻含量較低(例如重量比0.60％或更低、重量比0.50％或更低)，一般來說錳含量可以設定為重量比12-17％。
所述金屬材料中還可以加入鉬。加入鉬的目的是為了改進在回火處理過程中金屬材料的抗軟化性。鉬含量可以設定為重量比6％或更低，並且鉬含量的下限值可以設定為重量比0.1％或更高(或者為重量比0.14％或更高)。
如果鉬含量過高，鉻鉬複合碳化物和鉬碳化物將會大量產生，這將造成例如葉片的所述滑動部件中硬質顆粒的過度沉積。因此，鑑於這種情況，鉬含量可以設定為重量比6％或更低，或為重量比4％或更低，最佳值為重量比2％或更低，重量比1.5％或更低，或為重量比1％或更低。
可以根據滑動部件的成分、特性以及所需成本，合理選擇氮化處理的條件。優選地，氮化處理的溫度設定為410℃-590℃，同時氮化處理的時間設定為30分鐘-40小時。如果氮化處理的溫度高，那麼氮化處理的時間就可以縮短。如果氮化處理的溫度低，那麼氮化處理的時間就會延長。如果在氮化處理前，金屬材料已經經過淬火處理，那麼優選要關注氮化處理過程，這是因為在高溫氮化處理條件下可能會出現材料淬火的過度回復。如果氮化處理的溫度設定為相對較低的溫度(一般而言是410℃-450℃)，那麼材料淬火的過度回復將會減少，變形的情況也會得到改善，氮化處理過程中形成的多孔層也會減少或者避免。作為氮化處理法，可以採用氰酸鹽浴池的鹽浴軟氮化處理(表2中測試條件A-測試條件D)和增減氣體的氣體氮化處理(表2中測試條件E)。通過氮化處理，表面附近將會形成硬質化合物層，這種硬質化合物層含有氮化鉻和氮化錳中的至少一種。也就是說，通過氮化處理，在所述表面附近將會形成含有Cr(1-x)Nx和Mn(1-x)Nx中至少一種的硬質化合物層。
(實施例評估實例)下面通過研究實例詳細解釋本發明的實施例。表1是與葉片材料相對應的碳鋼試樣的化學成分，試樣製成葉片形狀。在這些試樣中，No.1-No.4試樣是低碳的馬氏體不鏽鋼(型號為SUS632)。這些試樣的馬氏體化和時效處理與氮化處理同時進行。No.5-No.9試樣是中—高碳的馬氏體不鏽鋼(型號為ASL508)，並且在氮化處理前經過了淬火處理。
No.10試樣是高錳鋼(奧氏體)。高錳鋼的成份為重量比0.6-0.7％的碳、重量比0.2-0.50％的矽、重量比14-16％的錳、重量比1.0-1.5％的鎳、重量比0.3％或更低的鉻、重量比0.3％或更低的銅、重量比0.06％或更低的磷。所述No.1-No.10試樣的碳含量為重量比0.7％或更低。
表1
表2氮化處理條件
表3抗磨損性測試條件
表4測試結果
對於所述No.1-No.10中的每個試樣，在預定的氮化處理條件A-E(參見表2)下進行碳氮化處理。氮化處理條件A中，氮化處理溫度為580℃，時間為60分鐘。氮化處理條件B中，氮化處理溫度為480℃，時間為60分鐘。氮化處理條件C中，氮化處理溫度為580℃，時間為45分鐘。氮化處理條件D中，氮化處理溫度為480℃，時間為45分鐘。氮化處理條件E中，由於氮化處理溫度相對較低(例如420℃)，所以時間設置相對較長(例如17小時)。
通過氮化處理，每個試樣表面附近都會形成含有Cr(1-x)Nx和Mn(1-x)Nx中的至少一種的硬質化合物層。對於鉻含量相對較高的No.1-No.9試樣，在所述表面附近的硬質化合物層的主要成份是氮化鉻Cr(1-x)Nx。化合物層的厚度大約是8-25微米。
對於錳含量較高的No.10試樣，在所述表面附近的硬質化合物層的主要成份是氮化錳Mn(1-x)Nx。化合物層的厚度大約是8-25微米。由於No.10試樣是低碳含量的高錳鋼(奧氏體)，所以可以減少例如Fe3C這樣的硬質顆粒的形成。
如圖3所示，所述每個試樣被置入液壓傳動裝置中的模型測試裝置100。模型測試裝置包括了測試樣品的支架200(與驅動部分相當)和金屬板300，測試樣品的支架200在溝槽201中支撐葉片形狀的試樣400，金屬板300由於負荷受到試樣400的一端推壓。
圖4(A)與圖4(B)表示試樣支架200。試樣支架200包括一對相對金屬板202、202和一對制動金屬板203、203，以形成溝槽201。溝槽201與葉片形狀的試樣400嚙合並可拆卸。葉片形狀的試樣400與溝槽201可滑動地嚙合。試樣支架100的尺寸中，A1為52毫米，A2為28毫米，A3為12毫米，A4為2毫米。葉片形狀的試樣400的尺寸中，厚度為2毫米，寬度為21毫米，高度為16毫米。
試樣支架200由鐵系(不是鑄鐵)燒結合金(JIS-PMF4040，鐵—銅—碳系燒結合金)和滲碳淬火材料組成的。這種材料在850℃下加熱30分鐘之後淬火，然後回火。淬火處理時的油溫是50℃，回火條件是180℃下持續60分鐘。
將試樣400插入試樣支架200中，進行抗磨損性測試。尤其是在表3中預先制定的操作條件下，按照圖3中S3的箭頭方向，反覆滑動試樣支架200。推壓負荷設定為13kgf(假設1kgf為9.8N，13kgf就是127.4N)。在這種情形下，試樣400和溝槽201的內壁之間會形成空隙。由於空隙中的試樣400反覆振動，從而試樣在溝槽201的內壁上滑動和摩擦。
另一方面，(在表3所示的測試條件下)，當試樣和溝槽201一同滑動的時候，油被注入。注入的油沿著試樣400的壁填充進介於試樣400與試樣支架200的溝槽201之間的空隙。在介於試樣400與試樣支架200的溝槽201之間的空隙中的油含有碳和其他雜質的情況下，試樣400的表面會摩擦溝槽201的表面。可以認為這種狀態就是葉片和旋轉部件的表面發生相互摩擦。
所述抗磨損性測試是在No.1-No.10的每個試樣經過氮化處理後進行的。對比較材料1(表4中已列出，類別為JIS SKH51)和比較材料2(表4中已列出，類別為JIS SUS632)也進行了抗磨損性測試。
評測結果列於表4。對於比較材料1(JIS SKH51)，儘管其本身的磨損(葉片的磨損)相對而言較小，只有0.002毫米，但是試樣支架200(與驅動部分相當)的磨損相當大，達到0.210毫米。因此，試樣的振動量相當大，達到了1.400毫米。在這種情形下，比較材料1中可能會產生例如Fe3C的硬質顆粒，並且由於碳含量相對較高，已經達到重量比0.80-0.90％，因而導致比較材料1很易於損傷到相對部件。因此，作為試樣400的相對部件的試樣支架200可能會嚴重受損。
對於比較材料2(JIS SUS632)，其本身磨損的磨損(葉片的磨損)相當大，達到了0.202毫米，儘管試樣支架200(與驅動部分相當)的磨損相對而言較小，只有0.004毫米。因此，試樣的振動量是測試結果中最大的，達到了2.100毫米。
另一方面，根據本發明所提供的測試試樣，試樣本身(葉片)與試樣支架200的磨損與比較材料1和比較材料2相比而言都很小。試樣能夠阻止硬質顆粒(例如Fe3C)的產生，從而具有抗磨損性。
因此，相對於比較材料，No.1-No.10試樣阻止了葉片16表面的磨損。更值得一提的是，即使葉片16在含有例如碳黑、二氧化矽的微小硬質顆粒的環境下運行，葉片16的抗磨損性還是得到了改善。具有良好的抗磨損性(例如能夠抗雜質和腐蝕)的葉片一直是人們所需要的。這樣可以延長油泵和液壓傳動裝置的使用壽命。
應用例圖5和圖6表示應用於閥門開關定時控制裝置的例子。該閥門開關定時控制裝置是裝備在車輛的發動機上的。如圖5所示，該閥門開關定時控制裝置包括第一旋轉部件11，其與發動機的曲軸和凸輪軸中的一個軸共同旋轉的；第二旋轉部件12，其與發動機的曲軸和凸輪軸中的另一個共同旋轉；葉片16，其設在第一旋轉部件12和第二旋轉部件12中的至少一個上作為滑動部件，以將油壓室13分為第一室14和第二室15；油路17，其通過對所述第一室14和所述第二室15中的至少一個上進行注油或排油來改變在圓周方向上介於在所述第一旋轉部件11和所述第二旋轉部件12之間的相對旋轉相位，如圖5所示。作為實例，第一旋轉部件11可以由鋁合金材料或者鐵系材料製成，也可以是燒結材料或鑄造材料製成。
兩個第一室14之間是互相連通的，兩個第二室15之間也是互相連通的。葉片溝槽18分別排列於形狀如同轉子的第一旋轉部件11的圓周表面。如圖5和圖6所示，葉片16分別以滑動方式插入各自的葉片溝槽18。由於葉片彈簧(未在圖中標出)的作用，葉片16總是向離心方向受壓。因此，葉片16分隔出了第一室14和第二室15。
如圖5所示，油路17包括連接第一室14的油路17a和連接第二室15的油路17b。油路17與控制閥門30相連。而且油路17與作為供油器的油泵31相連，並與作為排油側的儲存池32相連。控制閥門30由控制單元(ECU)34控制。
轉子形狀的第一旋轉部件11固定在安裝於發動機氣缸體上的凸輪軸上，從而與凸輪軸一同旋轉。第二旋轉部件12包括與第一旋轉部件11同軸嚙合的外殼120和在外殼120上形成一體的鏈輪齒121。例如開關鏈條和開關皮帶的傳動部件設置於鏈輪齒121和發動機曲軸齒輪之間。
在這種情況下，當發動機的曲軸旋轉時，第二旋轉部件12與鏈輪齒121一同旋轉，油壓室13中的油推動轉子形狀的第一旋轉部件11旋轉，最後使得凸輪軸也隨之旋轉。凸輪軸的凸輪能夠推動發動機的閥門，使得閥門可以開關。葉片16的相位表示在圓周方向上第一旋轉部件11和第二旋轉部件12之間的相對旋轉相位。
鎖定彈簧21作為一種加壓裝置，使附在第二旋轉部件12上的鎖定部件20總是沿徑向向內方向(鎖定方向)受壓。當由鎖定彈簧21偏壓的鎖定部件20的一端與轉子形狀的第一旋轉部件11的鎖定溝槽11k相嚙合時，由於鎖定部件20的鎖定作用，在圓周方向上第一旋轉部件11和第二旋轉部件12的相對旋轉相位是固定的，因而第一旋轉部件11和第二旋轉部件12作為一個單元旋轉。在此實施例中，當鎖定部件20處於鎖定位置時，可以設定發動機閥門的開關時間，以獲得平穩的啟動性能。
另一方面，如果在圓周方向上第一旋轉部件11和第二旋轉部件12之間的相對旋轉相位發生變化，響應於發動機的運轉情況，發動機閥門的開關時間可以得到調整。為了實現此功能，通過油路17c向油路17提供液壓和向離心方向(解除鎖定方向)移動鎖定部件20，解除鎖定部件的鎖定作用。當按照這種方式解除鎖定部件的鎖定作用時，可以改變在圓周方向上第一旋轉部件11和第二旋轉部件12之間的相對旋轉相位。當在如上所述的鎖定部件20解除鎖定的狀態下，油注入到油壓室13的第二室15或油從油壓室13的第一室14排出時，葉片16可以沿圓周的反方向(R2箭頭方向)運動。
當油通過油路17注入到油壓室13的第一室14或油通過油路17從油壓室13的第二室15排出的時候，葉片16的位置可以沿圓周的正方向(R1箭頭方向)轉移。因此，可以響應於發動機的運轉情況調整在圓周方向上第一旋轉部件11和第二旋轉部件12之間的相對旋轉相位，這樣發動機閥門的開關時間也可以調整。R1箭頭方向與超前角方向和滯后角方向的其中一個方向相一致，R2箭頭方向與超前角方向和滯后角方向的其中另外一個方向相一致。超前角方向指超前閥門開關定時的方向，滯后角方向指滯後閥門開關定時的方向。
根據本實施例，通過向油路17提供液壓和向離心方向(解除鎖定方向)移動鎖定部件20，使鎖定部件的鎖定作用解除。不僅僅是上面所述的方法可以解除鎖定，其他的方法同樣也可以解除鎖定。比如，也可以不用油路17而用與轉速一致的離心力，使鎖定部件的鎖定作用解除。也就是說，憑藉作用在鎖定部件20上的離心力使鎖定部件20向離心方向(解除鎖定方向)移動。
順便指出，在本實施例中，作為滑動部件的葉片16是由經過氮化處理的金屬材料製成，所述金屬材料含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、重量比0.70％或更低的碳。特別的是，葉片16由硬質化合物層構成，所述硬質化合物層含有氮化鉻Cr(1-x)Nx和氮化錳Mn(1-x)Nx中的至少一種。這兩種金屬氮化物是含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、碳含量為重量比0.70％或更低的金屬材料經過氮化處理產生的。也就是說，葉片16由含有所述No.1-No.10試樣中之一的氮化材料構成。因此，即使葉片16在含有例如碳黑、二氧化矽的微小硬質顆粒的環境下運行，葉片16表面的抗磨損性還是得到了改善，從而可以獲得具有良好的抗磨損性(例如能夠抗雜質和腐蝕)的葉片材料。
還有，能夠降低對作為葉片16的相對部件的轉子形狀的第一旋轉部件11的葉片溝槽18的溝槽內壁18a的磨損。因此，即使長期使用閥門開關裝置，葉片16和作為葉片16的相對部件的轉子形狀的第一旋轉部件11都可能有較長的使用壽命。
本發明的原理、具體特徵以及實施例在前面的說明中已經詳細地闡述了。但是，希望受到保護的本發明不應僅限於所述公開的實施例。並且，這裡所描述的具體特徵應該被視為說明性的，而不是約束性的。有可能在本發明的原理範圍內，對本發明做出一些改動或者變更。因此，特別希望基於本發明原理和範圍內所做出的對本發明的改動或變更都應如同權利要求書所規定的那樣屬於本發明範圍。
權利要求
1.一種由金屬材料製成的葉片，其特徵在於所述葉片通過氮化處理所述金屬材料而製成，所述金屬材料含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳。
2.根據權利要求1所述的葉片，其特徵在於通過氮化處理過程形成了含有Cr(1-x)Nx和Mn(1-x)Nx的中的至少一種的硬質化合物層。
3.根據權利要求1-2所述的葉片，其特徵在於所述金屬材料的碳含量低於重量比0.50％。
4.根據權利要求1-2所述的葉片，其特徵在於所述氮化處理的溫度範圍為410℃-590℃，氮化處理的時間範圍為30分鐘-40小時。
5.根據權利要求1-2所述的葉片，其特徵在於所述氮化處理方法為鹽浴軟氮化處理或氣體氮化處理。
6.一種閥門開關定時控制裝置，包括第一旋轉部件(11)，其與發動機的曲軸和凸輪軸中的一個軸共同旋轉；第二旋轉部件(12)，其附在第一旋轉部件(11)上，在所述第一旋轉部件(11)與第二旋轉部件(12)之間形成了一個油壓室(13)，並與發動機的曲軸和凸輪軸中的另一軸共同旋轉；葉片(16)，其設在第一旋轉部件(11)和第二旋轉部件(12)中的一個上以將油壓室(13)分為第一室(14)和第二室(15)；油路(17)，其通過對所述第一室(14)和所述第二室(15)中的至少一室進行注油或排油來改變在圓周方向上介於在所述第一旋轉部件(11)和所述第二旋轉部件(12)之間的相對旋轉相位，其特徵在於所述葉片(16)含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳，而且其中所述葉片(16)經過氮化處理形成。
7.根據權利要求6所述的閥門開關定時控制裝置，其特徵在於與所述葉片接觸的相對材料由非鑄鐵材料構成。
8.一種由金屬材料製成的滑動部件，其特徵在於所述滑動部件通過氮化處理金屬材料而製成，所述金屬材料含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10-20％、和重量比0.70％或更低的碳。
9.根據權利要求8所述的滑動部件，其特徵在於與所述滑動部件接觸的相對材料由非鑄鐵材料構成。
全文摘要
葉片、至少包括一個葉片的閥門開關定時控制裝置、或滑動部件，含有鉻與錳中的至少一種元素且重量比為10－20％、碳含量為重量比0.70％或更低的鐵系材料，特徵在於該葉片經過氮化處理形成。
文檔編號F01L1/34GK1573026SQ20041004467
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月19日 優先權日2003年5月21日
發明者鹽谷泰宏, 穴田成, 小林昌樹 申請人:愛信精機株式會社