(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正確な成形品高さを有する焼結部品（２）の製造方法であって、前記焼結部品（２）は１以上の第一の接合面（４）を有する１以上の第一の焼結接合部品（３）と１以上の第二の接合面（８）を有する第二の焼結接合部品（７）とから製造され、
前記方法は少なくとも
前記第一の焼結接合部品（３）を前記第二の焼結接合部品（７）に接合する工程であって、前記第一の接合面（４）が前記第二の接合面（８）に向けて配向される工程、
押圧ツールによって加えられる軸方向の押圧力の下で、前記第一の焼結接合部品（３）と前記第二の焼結接合部品（７）とを圧接する工程であって、前記正確な成形品高さがこの圧接する工程によってもたらされる工程、及び
前記焼結部品を、正確な成形品高さを有する焼結部品（２）として前記押圧ツールから取り外す工程
を含み、
前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第一の接合面（４）に配置される１以上の第一の変形要素（５）を有し、及び／又は
前記第二の焼結接合部品（７）が、前記第二の接合面（８）に配置される１以上の第二の変形要素（９）を有し、
前記変形要素のうちの１以上、好ましくは前記変形要素の全て、の変形が、前記圧接する工程によってもたらされ、
前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第一の接合面（４）に配置される第一の接合要素を有し、
前記第二の焼結接合部品（７）が、前記第二の接合面（８）に形成される第一の接合切り欠きを有し、
前記第一の接合要素が前記第一の接合切り欠きに圧入で挿入されることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記軸方向に対して垂直に配向される方向において前記変形要素を位置決めするために、前記第一の接合面（４）に配置される前記第一の変形要素（５）が、前記第二の接合面（８）に配置される第一の受け入れ凹部（６）に挿入され、及び／又は前記第二の接合面（８）に配置される少なくとも第二の変形要素（９）が、前記第一の接合面（４）に配置される第二の受け入れ空洞（１０）に挿入され、前記受け入れ空洞のうちの１以上、好ましくは前記受け入れ空洞の全てが、少なくとも局所的に、それぞれに対応する前記変形要素の高さより小さな深さを有することを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の方法であって、
前記第一の変形要素（５）及び／又は前記第二の変形要素（９）が、前記第一の焼結接合部品を前記第二の焼結接合部品（７）に圧接する工程の間、少なくとも区画において前記第一の焼結接合部品（３）と前記第二の焼結接合部品（７）とによって形成される空洞（１１）に隣接し、
１以上の変形要素が、前記第一の変形要素及び／又は前記第二の変形要素の前記変形によって圧迫され、及び
前記変形要素の前記変形によって、前記空洞が、前記空洞（１１）内に位置する流体に対して密封されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１、請求項２又は請求項３に記載の方法であって、前記接合する工程のために、少なくとも
前記第一の接合面（４）上に配置される第一の接合要素が、前記第二の接合面（８）上に形成される第一の接合切り欠き（１３）に挿入される、及び／又は
前記第二の接合面（８）上に配置される第二の接合要素（１４）が、前記第一の接合面（４）上に形成される第二の接合切り欠き（１５）に挿入されることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、
前記第一の変形要素（５）が前記第一の接合要素（１２）上に配置される、又は前記第一の接合要素が前記第一の変形要素（５）として機能し、及び／又は
前記第二の変形要素（９）が前記第二の接合要素上に配置される、又は前記第二の接合要素（１４）が前記第二の変形要素（９）として機能し、
前記接合面（４、８）から最も離れた前記接合要素の一の領域が、前記接合要素の前記挿入の最終段階で圧迫されることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の方法であって、
少なくとも前記第一の接合要素が、前記第一の接合面（４）からの距離が増すに従って狭まるように構成され、好ましくは円錐状に狭まるように構成され、少なくとも前記第一の接合切り欠きが、前記第二の焼結接合部品（７）への深さが増すに従って狭まるように構成され、及び
前記第一の接合要素の前記圧迫変形が、前記圧接する工程によってもたらされることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の方法であって、１以上の挿入部（１８）が、前記第一の焼結接合部品（３）内の第一の切り欠き（１６）及び／又は前記第二の焼結接合部品（７）内の第二の切り欠き（１７）に挿入され、前記挿入部は、前記圧接する工程の間、好ましくは塑性的に、軸方向に圧迫され、その結果、前記正確な成形品高さの実現に寄与することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の方法であって、前記焼結部品の前記製造は、高い半径方向精度を実現する工程を含み、好ましくは前記高い半径方向精度を実現する工程が１以上の半径方向変形要素の変形を伴うことを特徴とする方法。
【請求項９】
正確な成形品高さを有する焼結部品（２）を接合形成するための焼結接合部品の組部品（１）であって、１以上の第一接合面（４）を有する１以上の第一の焼結接合部品（３）と、１以上の第二接合面（８）を有する第二の焼結接合部品（７）を有し、
前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第一の接合面（４）上に配置される１以上の第一変形要素（５）を有し、及び／又は
前記第二の焼結接合部品（７）が、前記第二の接合面（８）上に配置される１以上の第二変形要素を有し、
前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第一の接合面（４）に配置される第一の接合要素を有し、
前記第二の焼結接合部品（７）が、前記第二の接合面（８）に形成される第一の接合切り欠きを有し、
前記第一の接合要素が前記第一の接合切り欠きに圧入で挿入されることを特徴とする組部品（１）。
【請求項１０】
請求項９に記載の組部品（１）であって、
前記第二の焼結接合部品（７）が、前記第一変形要素（５）のために前記第二の接合面（８）内に配置される第一の受け入れ空洞（６）を有し、及び／又は
前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第二変形要素のために前記第一の接合面（４）内に配置される第二の受け入れ空洞（１０）を有し、
１以上の受け入れ空洞、好ましくは前記受け入れ空洞の全てが、少なくとも局所的に、それぞれに対応する変形要素の高さより小さな深さを有することを特徴とする組部品。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の組部品（１）であって、前記焼結接合部品のうちの１以上が流体を通過させるための空洞（１１）を有し、前記変形要素のうちの１以上が少なくとも区画において前記空洞（１１）に隣接することにより、前記焼結部品の前記接合とここで発生する前記空洞（１１）に少なくとも区画において隣接する前記変形要素の前記圧迫変形との後、前記空洞（１１）内に位置する流体を密封することを特徴とする組部品。
【請求項１２】
請求項９、請求項１０又は請求項１１に記載の組部品（１）であって、
前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第一の接合面（４）上に配置される１以上の第一の接合要素（１２）を有し、前記第二の焼結接合部品が、前記第二の接合面（８）上に形成される第一の接合切り欠き（１３）を有し、及び／又は
前記第二の焼結接合部品が、前記第二の接合面（８）上に配置される１以上の第二の接合要素（１４）を有し、前記第一の焼結接合部品（３）が、前記第一の接合面（４）上に形成される第二の接合切り欠き（１５）を有することを特徴とする組部品。
【請求項１３】
請求項１２に記載の組部品（１）であって、
前記第一の変形要素（５）が前記第一の接合要素（１２）上に配置され、及び／又は前記第二の変形要素（５）が前記第二の接合要素上に配置される、又は
前記第一の接合要素（１２）が前記第一の変形要素（５）として構成され、及び／又は前記第二の接合要素が前記第二の変形要素（９）として構成されることを特徴とする組部品。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれか一項に記載の組部品（１）であって、前記変形要素のうち１つ、いくつか、又は好ましくは全てが、球体切片、切頂球体切片、切頂円錐、直方体、切頂台形、又は切頂四角錐のいずれか１つの幾何学形状を有する凸部としてそれぞれ構成されることを特徴とする組部品。
【請求項１５】
請求項９から請求項１４のいずれか一項に記載の組部品（１）であって、前記変形要素のうち１つ、いくつか、又は好ましくは全てが、
接触面の１以上の次元において、上側接触面の最小範囲として０．２ｍｍ、
基部の１以上の次元において、該基部の範囲として０．４ｍｍ〜２．０ｍｍ、及び／又は
前記基部と前記接触面との間の高さとして０．１ｍｍ〜２．０ｍｍ、を有することを特徴とする組部品。
【請求項１６】
請求項９から請求項１５のいずれか一項に記載の組部品（１）であって、前記組部品が、前記第一の焼結接合部品（３）内の第一の切り欠き（１６）に、及び／又は前記第二の焼結接合部品（７）内の第二の切り欠き（１７）に、挿入するための１以上の挿入部（１８）を有し、好ましくは前記挿入部の軸方向範囲が前記第一の切り欠き（１６）及び前記第二の切り欠き（１７）の軸方向範囲全体よりも少なくとも部分的に大きいことを特徴とする組部品。
【請求項１７】
請求項９から請求項１６のいずれか一項に記載の組部品（１）であって、前記正確な高さを有する接合済み焼結部品（２）が、カム軸アジャスタ用のロータ、ポンプリング、固定子、又は衝撃吸収ダンパピストンであることを特徴とする組部品。
【請求項１８】
請求項９から請求項１７のいずれか一項に記載の組部品の使用方法であって、好ましくは請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の方法を用いて、正確な高さを有する焼結部品（２）として前記押圧ツールから取り外し可能な焼結部品を接合形成するための使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、正確な成形品高さを有する焼結部品の製造方法に関する。更に、本発明は、正確な成形品高さを有する焼結部品を接合形成するための焼結接合部品の組部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
正確な成形品高さを有する焼結部品の製造方法は、例えば米国特許出願公開第２０１０／０１７８１９０  Ａ１号明細書から周知である。米国特許出願公開第２０１０／０１７８１９０  Ａ１号明細書からは、正確な成形品高さを有する焼結部品は、焼結部品の外側端部のうち１つ又は両方に線形凸部を設けることにより製造可能になることが明白である。これらの線形凸部は後に、求められる正確な成形品高さが得られるまで、比較的小さな圧力を加えつつ軸方向にエンボス加工され得る。しかしながら、このような手順では、焼結部品の１つ又は両方の端部に線形凸部が存在することを受け入れる必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１７８１９０  Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、正確な成形品高さを有する、改善された性質を有する焼結部品を提供するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的は、請求項１の特徴を有する正確な成形品高さを有する焼結部品の製造方法と、請求項９の特徴を有する組部品によって達成される。
【０００６】
更に有利な構成及び発展形が、以下の説明から把握可能である。請求の範囲、明細書、及び図面からの１以上の特徴が、そこからの１以上の特徴と組み合わせられ、本発明の更なる構成を成立させることができる。具体的には、独立請求項からの１以上の特徴は、明細書及び／又は図面からの１以上のその他の特徴によって置換可能である。提示された請求の範囲は、主題を限定することのない、単に主題を記述するための概要として見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】接合前の多部品ポンプリングを例に、組部品の例示的な構成を示す図である。
【図２】図１の組部品を詳細に示す断面図である。
【図３】多部品ポンプリングを例に例示的構成の第一の焼結接合部品と第二の焼結接合部品とからなる焼結部品を示す断面図である。
【図４】変形要素の様々な構成を示す断面図である。
【図５】接合前の多部品ポンプリングを例に焼結部品の更なる例を示す図である。
【図６】接合前の多部品ロータを例に焼結部品の更なる例を示す図である。
【図７】第一の焼結接合部品の第一の接合面の詳細と、第二の焼結接合部品の第二の接合面の詳細とを示す図である。
【図８】多部品チェーンホイールを例に接合前の焼結部の更なる例示的構成を示す図である。
【図９】図８に図示された焼結部品の構成を示す分解図である。
【図１０】焼結部品の更なる例示的構成を示す断面図である。
【図１１】焼結部品の更なる例示的構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
正確な成形品高さを有する焼結部品の製造方法が提案される。ここで、焼結部品は、１以上の第一の接合面を有する１以上の第一の焼結接合部品と、１以上の第二の接合面を有する第二の焼結接合部品とから製造される。本方法は少なくとも
第一の焼結接合部品を第二の焼結接合部品に接合する工程であって、第一の接合面が前記第二の接合面に向けて配向される工程、
押圧ツールによって加えられる軸方向の押圧力の下で、第一の焼結接合部品と第二の焼結接合部品とを圧接する工程であって、正確な成形品高さが圧接する工程によってもたらされる工程、及び
焼結部品を、正確な成形品高さを有する焼結部品として押圧ツールから取り外す工程
を含む。
【０００９】
ここで接合面の概念は、回転運動用に設けられる焼結部品の場合、回転軸が垂直又は少なくとも略垂直に配向される側面を指す。この場合の接合面の概念は、凸部又は凹部を含む。そのため、接合面は完全に平坦面として構成される必要はない。
【００１０】
第一の焼結接合部品及び第二の焼結接合部品の概念は、それぞれに、接合を意図される焼結構成要素を意味するものとして理解されるべきである。このため、第一の焼結接合部品は、例えば第二の焼結接合部品への接合を意図される焼結構成要素である。
【００１１】
正確な成形品高さを有する焼結部品の概念は、焼結部品が、意図された用途への即時の利用を可能にする成形品高さを有することを意味するものとして理解されるべきである。具体的には、例えば機械加工、具体的には例えば研削又は旋盤加工、による機械的仕上げが必要なくなるよう意図される。
【００１２】
押圧ツールによる、第一の焼結接合部品及び第二の焼結接合部品の圧接は、焼結接合部品のうち少なくとも１つに軸方向の押圧力が加えられることを意味するものとして理解されるべきである。ここで押圧ツールは、接合工程向けに意図されるものと必ずしも同一のツールである必要はない。軸方向の押圧力を付与することは、第一及び第二の焼結接合部品のうち１以上に圧力が直接付与されることを意味すると理解されるべきでなく、むしろ、例えば３以上の焼結接合部品が接合されるものであり、第一及び第二の焼結接合部品のうちの１つのみが押圧ツールに直接接触する、もしくは第一及び第二の焼結接合部品のいずれも押圧ツールに直接接触しないものであり得る。圧接の概念は、焼結部品が接合された状態において、具体的には焼結部品のエンボス加工、すなわち意図された高さを実現するために軸方向に圧力を加えること、を具体的に包含する。
【００１３】
接合とエンボス加工とは同じプロセス工程において行われるものであってよい。
【００１４】
同様に、例えば接合工程を第一の工程として行い、その後エンボス加工を次の工程として行い、接合とエンボス加工が逐次的プロセス工程として行われるようにできる。
【００１５】
同様に、例えば接合工程がエンボス加工へと連続的に推移し、両プロセス工程が単一かつ同じツールにおいて行われるものであり得る。
【００１６】
本発明の一の構成において、具体的に、成形品高さは±０．０５ｍｍ未満の公差を有する、すなわち焼結部品の端部側面の間隔が意図された値から０．０５ｍｍ以上大きい又は小さいことがない、ものであり得る。
【００１７】
本発明の好ましい構成において、成形品高さは±０．０２５ｍｍ未満の公差を有する、すなわち焼結部品の端部側面の間隔が意図された値から０．０２５ｍｍ以上大きい又は小さいことがない、ものであり得る。
【００１８】
本発明の特に好ましい構成において、成形品高さは±０．１５ｍｍ未満の公差を有する、すなわち焼結部品の端部側面の間隔が意図された値から０．０１５ｍｍ以上大きい又は小さいことがない、ものであり得る。
【００１９】
本方法の一の構成において、第一の焼結接合部品が、第一の接合面に配置される１以上の第一の変形要素を有し、及び／又は第二の焼結接合部品が、第二の接合面に配置される１以上の第二の変形要素を有するものであってよい。例えば、変形要素のうち１以上の変形は、圧接する工程によってもたらされてよい。
【００２０】
変形要素の概念は、例えば、第一の焼結接合部品において第一の変形要素として、及び／又は第二の焼結接合部品において第二の変形要素として、一体的に存在する凸部を指してよい。
【００２１】
本方法の更なる構成は、例えば、第一の接合面に配置される第一の変形要素が、第二の接合面に設けられる第一の受け入れ凹部に挿入されていることを提供し得る。同様に、第二の接合面に配置される少なくとも第二の変形要素が、第一の接合面に設けられる第二の受け入れ凹部に挿入されているものであり得る。これは、軸方向に対して垂直に配向される方向において変形要素を位置決めする効果を有する。
【００２２】
第一の接合面に配置される第一の変形要素が、接合工程の間、第二の接合面の平滑な領域に押圧される、すなわち、第一の変形要素に対応する第一の受け入れ凹部が設けられない可能性が包含される。同様に、可能性が包含される。第二の接合面に配置される第二の変形要素が、接合工程の間、第一の接合面の平滑な領域に押圧される、すなわち、第二の変形要素に対応する第二の受け入れ凹部が設けられない可能性が包含される。
【００２３】
そのため、圧接工程の間、及び具体的にはエンボス加工の間、１以上の変形要素が、いずれ接合済み焼結部品となる構成要素内に位置する領域内に存在する。このように行われるエンボス加工は、結果として焼結部品の外面にいかなる構造の存在も必要とせず、より小さな圧力の付与で、最終的に提供される成形品高さの設定においてより高い精度を実現する。具体的には、これは、エンボス加工を支援する変形要素を用いたエンボス加工が可能になるという利点をもたらし、同時に、必要に応じ、接合済みの焼結部品に平板な外側端部側面が存在することも可能である。
【００２４】
受け入れ空洞のうちの１以上、好ましくは受け入れ空洞の全てが、少なくとも局所的に、それぞれに対応する変形要素の高さより小さな深さを有することが好ましい。これは、いずれの場合にも変形要素の変形がもたらされるという効果を有する。変形要素の存在の利点は、焼結部品の成形品高さの正確な設定が実現されることと、第一の接合面及び／又は第二の接合面の総面積と比較してはるかに小さい変形要素の面積により、接合される焼結接合部品間の接触面の減少がもたらされることとの両方である。これは、接合工程及び／又は較正に際して、軸方向のツール力が小さくても、接触領域における降伏応力を超え、変形要素の塑性変形が起きるという効果を有する。
【００２５】
設けられる受け入れ空洞は、比較的小さな軸方向加力でも、成形品高さに比較的大きな変化がもたらされ、同時に、変形に際して変形される材料が、構造に隣接する自由空間、具体的には第一の受け入れ空洞及び／又は第二の受け入れ空洞、及び存在し得る任意のその他の受け入れ空洞、に移行できる、という効果を有する。
【００２６】
本方法の更なる構成において、例えば、第一の変形要素及び／又は第二の変形要素が、第一の焼結接合部品を第二の焼結接合部品に圧接する工程の間、少なくとも区画において第一の焼結接合部品と第二の焼結接合部品とによって形成される空洞に隣接するものであってよい。また、ここで、１以上の変形要素が、第一の変形要素及び／又は第二の変形要素の変形によって圧迫されるものであってよい。また、焼結部品の利用に際し、変形要素の変形によって、空洞が空洞内に位置する流体に対して密封されるものであってよい。
【００２７】
空洞を密封可能であるという上述の利点により、第一の接合面及び／又は第二の接合面に１以上の空洞を設け、該空洞を例えば流体を導くチャネルとして構成することが好ましい。例えば、焼結部品はカム軸アジャスタ用のロータであり、１以上の空洞が圧力流体を導くチャネルとして設けられ、ここで圧力流体がロータの回転運動をもたらし、該回転運動がカム軸の所望の調整につながるものであってよい。
【００２８】
また、焼結部品の重量を軽減させるという目的を有する空洞が形成されるものであってよい。
【００２９】
第一の接合面に配置される少なくとも第一の接合要素が、第二の接合面に形成される第一の接合切り欠きに挿入される、及び／又は第二の接合面に配置される少なくとも第二の接合要素が、第一の接合面に形成される第二の接合切り欠きに挿入される、本方法の更なる構成が提供され得る。接合要素を接合切り欠きと組にすることにより、少なくとも第一の焼結接合部品及び第二の焼結接合部品が具体的には半径方向に位置決めされるという利点が得られる。この場合、接合要素は例えば具体的に、焼結接合部品と一体的に存在する凸部であってよい。例えばこれは具体的には筒状、特に有利には円筒状の凸部であってよく、その長手軸は、焼結部品の回転軸に（そのような回転軸が設けられる場合）平行に配向される。
【００３０】
本方法の更なる構成において、例えば
第一の変形要素が第一の接合要素に配置される、又は第一の接合要素が第一の変形要素として機能する、及び／又は
第二の変形要素が第二の接合要素に配置される、又は第二の接合要素が第二の変形要素として機能するものであってよい。
【００３１】
例えば第一の接合要素が第一の変形要素として機能する一の構成において、例えば第一の接合要素の軸方向範囲が、第一の接合切り欠きの軸方向範囲よりも大きいものであってよい。これは、接合面から最も離れた第一の接合要素の領域が、第一の接合要素の挿入の最終段階で圧迫されるという効果を有する。同様に、第二の変形要素が第二の変形要素として機能するものであってよい。第二の接合要素の軸方向範囲は、第二の接合切り欠きの軸方向範囲よりも大きいものであってよい。これは、接合面から最も離れた第二の接合要素の領域が、第二の接合要素の第二の接合切り欠きへの挿入の最終段階で圧迫されるという効果を有する。
【００３２】
本方法の更なる構成において、少なくとも第一の接合要素が、第一の接合面からの距離が増すに従って狭まる形に構成されるものであってよい。同様に、例えば少なくとも第一の接合切り欠きが、第二の焼結接合部品への深さが増すに従って狭まるように構成されるものであってよい。これは、圧接する工程によって第一の接合要素の圧迫変形がもたらされるという有利な効果を有する。このように達成される利点は、円錐締まり嵌めと同様の形で個々の部品が相互に噛み合うことを含み、容易な接合とそれによる効率的な押圧接続が可能になる。
【００３３】
本方法の特に有利な構成は、接合要素及び接合切り欠きが第一の接合面上に交互に配置される、及びこれを補完するように接合切り欠き及び接合要素が第二の接合面上に交互に形成される、それぞれの場合にもたらされる。
【００３４】
提供される構造の結果として、接合に際しての変形により、接触面の圧入と、場合によっては冷間圧接とがもたらされ、接合されるべき部品の形状嵌め（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇｅ  Ｖｅｒｂｉｎｄｕｎｇ）及び摩擦連結が実現される。接合構造が交互の円錐形状であり、円錐締まり嵌めと同様の形で個々の部品が互いに噛み合うことができる場合が、接合要素が同時に変形要素として存在する例として挙げられる。
【００３５】
本方法の一の構成において、例えば、１以上の挿入部が第一の焼結接合部品内の第一の切り欠き、及び／又は第二の焼結接合部品内の第二の切り欠きに挿入されるものであってよい。
【００３６】
考えうる構成において、例えば、挿入部が軸方向に圧縮され、その結果、正確な成形品高さの実現に貢献するものであってよい。
【００３７】
挿入部の軸方向の塑性圧縮が起きる構成が好ましい。
【００３８】
挿入部は例えば、焼結鋼及び／又は焼結金属を呈する焼結部品であってよい。しかしながら、焼結以外の製造方法で製造された挿入部が提供されてもよい。同様に、鋼又はその他の金属材料に加えてプラスチック部品が提供されてもよい。
【００３９】
この場合、切り欠きの概念は、焼結接合部品における凹部と連続的な切り欠きとの両方を指すものであってよい。
【００４０】
本方法の更なる構成において、焼結部品の製造は高い半径方向精度をもたらす工程を含む。
【００４１】
高い半径方向精度をもたらす工程は、１以上の半径方向変形要素の変形を伴うことが好ましい。
【００４２】
本方法の一の構成において、半径方向変形要素は、高い半径方向精度をもたらす工程の間、少なくとも時により接合接触領域に隣接するような形で位置決めされ、ここで半径方向変形要素の変形が、少なくとも較正ツールによって引き起こされ、少なくとも事実上半径方向変形要素の塑性変形として起きる。
【００４３】
高い半径方向精度の概念は、具体的には、いかなる範囲も寸法精度の意図された値から上にも下にも０．０５０ｍｍ以上逸脱しないよう、半径方向の公差が±０．０５０ｍｍ未満である焼結部品の半径方向の精度を意味する。
【００４４】
本発明の好適な構成において、高い半径方向精度は、±０．０２５ｍｍ未満の公差を有する、すなわち、寸法精度の意図された値から、上にも下にも０．０２５ｍｍ以上の半径方向範囲の逸脱が起こらない、ものである。本発明の特に好適な構成において、半径方向の精度は±０．０１５ｍｍ未満の半径方向の公差を有する、すなわち、いかなる範囲も寸法精度の意図された値から上にも下にも０．０１５ｍｍ以上逸脱しない。
【００４５】
較正ツールの概念は、既に接合されている焼結部品の較正に使う独立した、具体的には他のツール内の、ツールを指す。しかしながら同様に、較正ツールの概念は例えば、較正に加え焼結部品、少なくとも第一の焼結部品と第二の焼結部品、の接合が既に行われているツールの一領域を指すものであってもよい。このように、例えばまず接合、次の工程で較正が逐次的に行われるステージツールが用いられてよい。同様に、例えば接合と較正が少なくとも時々、同時に行われる、すなわち、例えば接合から較正へと、分離した推移なく推移するものであり得る。例えば、較正ツールの領域において、高い半径方向精度を付与する工程は、較正が既に行われている時点で既に開始しているものであり得る。
【００４６】
接合工程、較正工程、及びエンボス加工工程は、任意の所望の順序で逐次的に行われてよい。しかしながら、例えば接合、較正、エンボス加工のプロセス工程のうち２つ以上が、少なくとも部分的に同時に行われるものであってよい。
【００４７】
上述の本発明の概念とは独立して追求され得るようにも意図された本発明の更なる概念は、正確な成形品高さを有する焼結部品を接合形成するための焼結接合部品の組部品に関するものである。この場合、組部品は第一の接合面を有する１以上の第一の焼結部品と、第二の接合面を有する第二の焼結接合部品とを有する。
【００４８】
具体的には、組部品は、部品を接合して正確な成形品高さを有する焼結部品を形成することが可能になるという利点を有し、正確な成形品高さは、具体的には、所望の寸法精度をもたらすために、例えばフライス削り、研削、及び／又は旋盤加工、による機械加工による仕上げが必要なくなるという効果を有する。
【００４９】
組部品の一の構成において、第一の焼結接合部品が、第一の接合面上に配置される１以上の第一変形要素を有し、及び／又は第二の焼結接合部品が、第二の接合面上に配置される１以上の第二変形要素を有するものであってよい。
【００５０】
変形要素の利点は、接合するべき焼結接合部品間の接触面が減り、接合工程及び／又は較正に際して、軸方向のツール力が小さくても、接触領域における降伏応力を超えることである。この場合、結果的に発生する１つ又は複数の変形要素の変形、例えば具体的には変形要素の塑性変形が、小さいツール力で実現できる。これは例えば、比較的小さな軸方向加力によって成形品高さにおける比較的大きな変化がもたらされ、正確な成形品高さを実現する工程及び／又は高さに係る正確な平坦度を実現する工程を大きく単純化するという利点につながる。
【００５１】
組部品の特定の構成において、例えば第二の焼結接合部品が、第一変形要素のために第二の接合面内に配置される第一の受け入れ空洞を有するものであってよい。半径方向位置において変形要素の位置に対応する受け入れ空洞の存在は、変形要素をまず受け入れ空洞へ挿入した後、接合工程及び／又はエンボス加工の際に力を加えても、第一の焼結接合部品の、第二の焼結接合部品に対する相対的位置決めの半径方向の移動を引き起こさないという利点を有する。
【００５２】
組部品の好適な構成において、１以上の受け入れ空洞が、少なくとも局所的に、それぞれに対応する変形要素の高さより小さな深さを有する。これは、受け入れ空洞の高さが、対応する変形要素に比べて小さいことにより、半径方向位置決めの損失を防止しつつも、軸方向の加力によって変形要素の変形がもたらされるという効果を有する。
【００５３】
組部品の更なる構成において、例えば、焼結接合部品のうちの１以上が流体を通過させるための空洞を有するものであってよい。更に、一の構成において、変形要素のうちの１以上が少なくとも区画において空洞に隣接することにより、焼結部品の接合の後、空洞内に位置する流体を密封するものであってよい。この場合流体は、具体的には、後続の少なくとも区画において空洞に隣接する変形要素の変形の後、圧縮された変形要素が相手側に存在し得る自由空間を、具体的には変形要素の材料の塑性流動によって満たして流体を密封可能とすることにより、密封される。更なる利点は、圧縮により起きるひずみ硬化である。該ひずみ硬化は、圧力流体から加えられる力に対するより高い抵抗を実現する。
【００５４】
空洞の概念は、例えば焼結接合部品のうち１つにのみ設けられ、第一の焼結接合部品及び／又は第二の焼結接合部品の未接合状態において半空間を表す空洞を指してよい。しかしながら、第一の焼結接合部品が第二の焼結接合部品に接合された後、この空洞は例えば流体を通過させるために設けられ得る空洞となる。採用された空洞の、考えうる更なる利点は、例えば材料の節約、具体的にはそれによる焼結部品の軽量化からなる。
【００５５】
しかしながら、第一の焼結接合部品と第二の焼結接合部品との両方が空洞を有して、第一の焼結接合部品が第二の焼結接合部品に接合された後、第一の焼結接合部品における空洞と第二の焼結接合部品における空洞が共通の空洞を形成するものであってもよい。
【００５６】
流体の概念は、具体的には気体及び／又は液体を意味するが、更に、例えば気体及び／又は液体に懸濁された物質、すなわち懸濁液、のような流動的形態をも意味する。
【００５７】
変形後に空洞内に存在する流体を密封するために圧縮構成において用いられる変形要素の利用の応用例としては、例えば、流れが逆方向に通過可能な媒体チャネル（Ｍｅｄｉｅｎｄｕｒｃｈｔｒｉｔｔｓｋａｎａｅｌｅｎ）の場合、及び／又は環状の焼結された構成要素に用いられる密封構造が挙げられる。
【００５８】
この場合、空洞の少なくとも区画的な隣接は、変形要素が、空洞に隣接する変形要素として、空洞の内面の一部を形成し、例えばその結果少なくとも局所的に空洞を通過する流体と接触するような隣接を伴う。しかしながら、これは同時に、少なくとも区画的に隣接する変形要素が空洞から少なくとも局所的に、及び完全に、離間することを理解することも伴う。例えば、これは具体的には、空洞から５ｍｍ未満の距離が存在することを伴い得る。同様に、例えば空洞から２ｍｍ未満の距離が存在することを伴い得る。同様に、空洞から１ｍｍ未満の距離が存在することを伴い得る。
【００５９】
組部品の更なる構成は、例えば、第一の焼結接合部品が、第一の接合面に配置される１以上の第一の接合要素を有し、第二の焼結接合部品が、第二の接合面に形成される第一の接合切り欠きを有するように構成されてよい。ここで、第一の焼結接合部品を第二の焼結接合部品に接合する工程は、第一の接合要素が第一の接合切り欠きに挿入されることによって可能となる。この場合、例えば第一の接合要素が、第一の接合切り欠きへの挿入に際して動き嵌めとなるものであってよい。同様に、第一の接合要素が第一の接合切り欠きに圧入で挿入されるものであってよい。第一の接合要素を圧入により第一の接合切り欠きに挿入することは、例えば第一の焼結接合部品と第二の焼結接合部品との間に摩擦係合及び／又は一体的結合を実現する効果を有し得る。
【００６０】
同様に、第二の焼結接合部品が第二の接合面に配置される１以上の第二の接合要素を有し、第一の焼結接合部品が第一の接合面に形成される第二の接合切り欠きを有するものであってよい。
【００６１】
具体的には例えば、第一の焼結接合部品に多数の接合要素と多数の接合切り欠きが設けられ、それと同時に第二の焼結接合部品に多数の接合切り欠きと多数の接合要素が設けられ、第一の焼結接合部品の各接合要素が、第二の焼結接合部品上の対応する接合切り欠きを有し、第二の焼結接合部品の各接合要素が、第一の焼結接合部品上の対応する接合切り欠きに割り当てられるものであってよい。この場合例えば、接合要素と接合切り欠きとが、第一の焼結接合部品及び／又は第二の焼結接合部品のそれぞれに交互に配置されるものであってよい。
【００６２】
組部品の一の構成において、例えば、変形要素が第一の接合要素に配置される、及び／又は第二の変形要素が第二の接合要素に配置されるものであってよい。これは例えば、軸方向の圧力が加えられた際に変形要素内が流入可能な空間が、接合切り欠きによって形成されるという利点につながる。
【００６３】
同様に、一の構成において例えば、第一の接合要素が第一の変形要素として構成され、及び／又は第二の接合要素が第二の変形要素として構成されるものであってよい。第一の接合要素を第一の変形要素として、及び／又は第二の接合要素を第二の変形要素として構成することは、例えば第一の接合要素の高さが第一の接合切り欠きの深さよりも大きいことにより実現できる。したがって、第一の接合要素が第一の接合切り欠きに挿入されると、第一の焼結接合部品が軸方向に第二の焼結接合部品に圧接された際、第一の接合要素の上部は圧迫され、結果的に該上部が第一の変形要素として構成され得る。これは例えば、接合要素と変形要素との組み合わせに、構造的に極めて単純な解決をもたらすことができるという利点を有する。第二の接合要素等の更なる接合要素にも同様のことが言える。
【００６４】
同様に、例えば第一の変形要素は第一の接合切り欠きの底部に配置され、及び／又は第二の変形要素は第二の接合要素の底部に配置されるものであってよい。
【００６５】
組部品の更なる構成において、例えば１つの変形要素、いくつかの変形要素、又は好ましくは全ての変形要素が、次のいずれか１つの幾何学形状を有する凸部としてそれぞれ構成されるものであってよい。
球体切片、
切頂球体切片、
切頂円錐、
直方体、
切頂台形、又は
切頂四角錐。
【００６６】
組部品の好ましい構成において、全ての変形要素は同じ形である。具体的には、変形要素の形状の球状回転対称性の結果として特に効率的な流れが発生するという点で、球体切片と切頂球体切片が、変形要素の特に好適な構成と見なされるべきである。
【００６７】
組部品の更なる構成において、例えば変形要素の１以上が、接触面の１以上の次元において、上側接触面の最小範囲として０．２ｍｍを有するものであってよい。特に好ましくは、変形要素の１以上が、上側接触面に存在する少なくとも各方向において、上側接触面の最小範囲として０．２ｍｍを有するものであってよい。０．２ｍｍという最小範囲は、接触面が十分な大きさを有し、変形要素に軸方向の圧力が加えられている状況下で既定の流入が起きるような第一の隣接部をもたらすという利点につながる。
【００６８】
組部品の更なる構成は、変形要素のうち１以上が基部の１以上の次元において、基部の範囲として０．４ｍｍ〜２．０ｍｍを有するよう構成されてよい。
【００６９】
組部品の更なる構成は、１以上の変形要素が、基部と接触面との間の高さとして０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの値を有するというものであってよい。０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの値は、適切な規模で高さに影響できるように接触面と基部との間に十分な距離があるのと同時に、相殺されるべき高さの差異が等しくなるような変形を確実にするために十分な材料供給量がある点で特に有利であることが判明している。
【００７０】
組部品の特定の構成において、例えば、組部品が、第一の焼結接合部品内の第一の切り欠きに、及び／又は第二の焼結接合部品内の第二の切り欠きに、挿入するための１以上の挿入部を有するものであってよい。
【００７１】
ここで、好ましくは挿入部の軸方向範囲が、第一の切り欠き及び第二の切り欠きの軸方向範囲全体よりも少なくとも部分的に大きいものであってよい。
【００７２】
第一の切り欠き及び第二の切り欠きの軸方向範囲全体よりも少なくとも部分的に大きい軸方向範囲を有する設けられる挿入部により、挿入部の変形、具体的には実質的な塑性変形、の結果、特に有利な方法で正確な成形品高さが得られる、という有利な効果をもたらすことができる。
【００７３】
挿入部は例えば、焼結部品の機能又は機能の一部に関与する、焼結部品の一部であってよいが、同様に、挿入部は、記載された接合の改良のために特に設けられた構成要素であってもよい。
【００７４】
組部品の更なる構成は、正確な高さを有する接合済み焼結部品は、カム軸アジャスタ用のロータ、ポンプリング、固定子、又は衝撃吸収ダンパピストンである構成として提供される。
【００７５】
特に、記載された組部品のうちの１つを用いて、正確な高さを有する焼結部品として押圧ツールから取り外し可能な焼結部品を接合形成するものであってよい。上述の方法のいずれかがこの目的に用いられることが好ましい。
【００７６】
更なる有利な構成及び発展形が、以下の図面から明らかになるであろう。ただし図面から明らかになる詳細及び特徴は、それらに限定されるものではない。１以上の特徴は、上述の説明における１以上の特徴と組み合わせられ新規の実施形態を成立させ得る。具体的には、以下の記載はそれぞれの保護の範囲を限定するためのものではなく、個別の特徴と、特徴間の考えうる相互作用を解説するものである。
【００７７】
図１は組部品１の構成を図示する。図示された例示的構成において、組部品１は第一の焼結接合部品３及び第二の焼結接合部品７であり、ここで第一の焼結接合部品３及び第二の焼結接合部品７はポンプリングとして構成される焼結部品を接合形成するよう意図される。図１の分解図において、第一の接合面４は第二の接合面８（図示せず）に対向するよう配向される。
【００７８】
更に、図１における図示は、第一の変形要素５．１、変形要素５．２、変形要素５．３、変形要素５．４、ならびに変形要素５．５を示し、ここで変形要素５．１、５．２、５．３、５．４及び５．５のそれぞれが切頂円錐として構成される。変形要素５．１、５．２、５．３、５．４及び５．５の全てが、円形の開口として構成される図示の空洞の中心に対して互いに等間隔で位置され、ここで示された図では更なる円錐台状の変形要素は第二の焼結接合部品７によって隠されているため図面には示されない。更に図１は、線形凸部として構成される更なる変形要素５．６を図示し、示された図では線形凸部は台形の断面を有する。線形凸部は、変形要素５．６の変形と圧縮の後で空洞１１が空洞内に配置される流体に対して密封されるよう、第一の焼結接合部品３と第二の焼結接合部品７によって完全に包囲するように形成される空洞１１に隣接する。
【００７９】
正確な半径方向位置決めで接合を行うために、図面は、接合要素１５と更なる２つの接合要素とを更に示す。
【００８０】
図２ａは、図１に示した第一の焼結接合部品３と図１の組部品の第二の焼結接合部品７を図示する。具体的には、図２ａの断面図は、変形要素５．２、５．５、及び５．３の、断面で台形として認識され得る台形状の切り欠きも示している。更に、図２ａは空洞１１に完全に隣接する変形要素５．６を示す。また、図２ａは接合切り欠き１５に対応する接合要素１４の配置を図示する。
【００８１】
図２ｂ及び２ｃは図２ａの細部を拡大図で示す。具体的には、図２は接合面４に基づく変形要素５．６の高さが如何にして間隔１６、特には基部１７と接触面１８との間の距離、として理解されるべきかを明らかにする。図３は図１に図示された構成要素が接合された構成を図示する。
【００８２】
図４ａ乃至４ｄは変形要素５の４つの異なる構成を図示する。ここで図４ａ乃至４ｄの変形要素は第一の変形要素５として描かれ、第一の接合面４から突出する凸部として形成される。図４ａ乃至４ｄに図示される構成は、変形要素の例示的構成、例えば図４ａに示される先丸の円錐、接合面４への丸みを帯びた移行部を有する図４ｂに示される球体切片、図４ｃに示される切頂円錐、ならびに、同じく接合面４への丸みを帯びた移行部を有する図４ｄに示される台形、を明らかにする。図４ｃ及び４ｄは例として、接触面の構成と、最小範囲が０．２ｍｍであるその範囲１９を示す。つまり範囲１９は０．２ｍｍ以上と意図されると理解される。
【００８３】
図５は焼結部品２を製造するための組部品の更なる構成を示し、組部品１は第一の焼結接合部品３と第二の焼結接合部品３とから形成される。ここで組部品１は、ポンプリングとしての焼結部品２を製造するための組部品１として構成される。図５のポンプリングと図１の差異との大きな差異としては、図５における第一の変形要素５は空洞１１を完全に包囲する変形要素としては構成されておらず、空洞１１を部分的にのみ包囲する変形要素として構成されていることが挙げられる。
【００８４】
図６は接合前の多部品ロータを例に組部品の構成を示す。具体的には、図１に図示された組部品の構成とは対照的に、第一の変形要素が、同心円状の線形凸部と放射状の線形凸部とからなり、矩形の断面を有する格子構造として形成される。更に、図６は接合要素１２を示す。
【００８５】
図７ａは第一の焼結接合部品の第一の接合面４の細部を示す。この場合、第一の接合面４は切頂円錐としての第一の接合要素１２の例示的な構成を有する。図７ｂは第二の焼結接合部品の第二の接合面８の細部を示す。この場合、第二の接合面８は、円筒状の開口として構成される第一の接合切り欠き１３を有する。第一の焼結接合部品を第二の焼結接合部品に接合するためには、第一の接合要素１２が第一の接合切り欠き１３に挿入され、第一の接合要素１２は、第一の接合要素１２の局所的に円錐状の構成によって、第一の接合切り欠き１３に挿入される際、第一の焼結接合部品の、第二の焼結接合部品への圧力嵌めに特に貢献する。
【００８６】
図８は多部品チェーンホイールを例に焼結部品２の構成を示す。具体的には、図８は第一の焼結接合部品３と第二の焼結接合部品７とを示す。焼結接合部品７には、同軸の線形凸部として構成される第二の変形要素９を有する接合面が割り当てられている。
【００８７】
図９は図８のチェーンホイールの分解図を示す。
【００８８】
図１０は焼結部品２の構成を示す。焼結部品２は、互いに接合された第一の焼結接合部品３と第二の焼結接合部品７とを有する。焼結接合部品３は、第一の焼結接合部品３上の凹部として構成され、焼結接合部品３の接合面から開始される第一の切り欠き１６を有する。焼結接合部品７は、連続的な切り欠きとして構成される、すなわち第二の焼結接合部品７上に軸方向に開口を形成する、第二の切り欠き１７を有する。第一の切り欠き１６と第二の切り欠き１７とによって形成される空間内に、挿入部１８が挿入され、挿入部１８は第二の焼結接合部品７上の開口を通じて焼結部品２の外部領域に突出する。第一の焼結接合部品３が第二の焼結接合部品７に接合される前には、挿入部は、第一の切り欠き及び第二の切り欠きの内部の軸方向範囲全体よりも少なくとも部分的に大きい、軸方向範囲を有していた。接合に際し、挿入部は軸方向に圧縮され、その結果、正確な成形品高さがもたらされた。
【００８９】
図１１は、図１０に図示された構成と同様に、第二の焼結接合部品７の第二の切り欠き１７に挿入された挿入部１８を有する焼結部品２の更なる構成を示す。図１０の例示的実施形態とは対照的に、図１１に示される焼結部品は第一の焼結部品３上に第一の切り欠きを有さない。同様に、第二の切り欠き１７は連続的な切り欠きとしては構成されておらず、挿入部１８は焼結部品２の内部に位置されて外部領域には到達しない。
【図１】
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【図２ａ）】
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【図２ｂ）】
0006574759.tif 000004
【図２ｃ）】
0006574759.tif 000005
【図３】
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【図４ａ）】
0006574759.tif 000007
【図４ｂ）】
0006574759.tif 000008
【図４ｃ）】
0006574759.tif 000009
【図４ｄ）】
0006574759.tif 000010
【図５】
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【図６】
0006574759.tif 000012
【図７ａ）】
0006574759.tif 000013
【図７ｂ）】
0006574759.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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