(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在なまたは、半径方向あるいは軸方向に往復動自在な機械部品（７）を案内しかつ支承するためのものであり、埋め込まれた成形体（２）を有する軽金属地（４）を有しており、上記成形体が滑り面（６）の幾つかの部分を形成しておりかつ上記軽金属地よりも硬い材料の硬質粒子で作られておりかつ上記軽金属地で浸潤された通孔性空洞を有しており、閉孔性空洞の殆どない上記成形体（２）の上記通孔性空洞が上記軽金属地（４）で殆ど隙間なく充填されており、上記滑り面内に存在する上記成形体の上記硬質粒子同士の間の距離がそれぞれ≦２ｍｍである、鋳造摺接部材において、
上記硬質粒子がケイ素粒子（１）であり、上記成形体（２）の上記ケイ素粒子（１）同士が無機結合剤、好ましくは酸化物系またはケイ酸塩系の無機結合剤によって互いに結合されており、上記滑り面（６）内に存在する上記成形体の上記ケイ素粒子（１）の大きさがそれぞれ≦０．１ｍｍであることを特徴とする鋳造摺接部材。
【請求項２】
上記ケイ素粒子（１）の容積率が５〜５０％であることを特徴とする請求項１の鋳造摺接部材。
【請求項３】
上記成形体（２）と上記軽金属地（４）とが互いに直接に結合されていることを特徴とする請求項１または２の鋳造摺接部材。
【請求項４】
上記ケイ素粒子（１）で作られている上記成形体（２）中に、一種または複数種の例えば黒鉛、鉛、硫化モリブデンのような軟質材料が埋め込まれていることを特徴とする請求項１〜３のうちの１項の鋳造摺接部材。
【請求項５】
上記成形体（２）の上記粒子が、球状、粒状、平板状、曲面板状、直線棒状または曲線棒状であることを特徴とする請求項１〜４のうちの１項の鋳造摺接部材。
【請求項６】
薄板、篩状物、織布または不織布から成っており使用目的に従って中空円筒、曲面板またはこれらの類似物として成形されている支持用薄壁上に、上記成形体（２）が固定されていることを特徴とする請求項１〜５のうちの１項の鋳造摺接部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、請求項１の前提部分によると、回転自在なまたは、半径方向あるいは軸方向に往復動自在な機械部品を案内しかつ支承するための鋳造摺接部材に関する。用語「成形体」は、互いに連結している無数の空洞及び導管が散在している物体を意味している。
【０００２】
【従来の技術】
このような摺接部材はＵＳ−Ａ−４，９３６，２７０号明細書に開示されている。この摺接部材の場合には、多孔性成形体としての金属製またはセラミック製の焼結体が、車両構造におけるシリンダーブロックの金属地で浸潤されており、それによって強化部分としてシリンダーブロックに結合されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これを出発点として採用すると、本発明が基礎を置いている目的は、優れたトライボロジー特性を有する、即ち摩擦及び摩耗が可及的に少ない鋳造摺接部材を提供することである。更なる目的は、滑り面の機械加工に使用される工具の摩耗を低減させることである。
【０００４】
また、滑り面の機械加工中に硬質材料部分がこの滑り面からもぎとられることがあってならない。更に、使用される硬質材料は、充分な緊急運転時特性を有すると共に、接触する材料と相性が良く、引っ掛かり停止する傾向の少ないことを要する。
【０００５】
この目的は、請求項１の特徴を有する摺接部材によって達成される。本発明の好都合な進展が引用請求項に記載されている。
【０００６】
ＤＥ−Ａ−２，２５２，７９７号明細書は、２０〜１００μｍの粒径を有する粉末硬質材料の使用を既に開示している。しかし、浸潤可能な成形体への言及はない。
【０００７】
形状が安定している充填材を製造するために無機結合剤を使用することが、ＷＯ−Ａ−９１／１７２７９号明細書に開示されている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って成形された成形体を使用することによって、軽金属地による成形体の浸潤特性が明らかに改善されるので、空洞が隙間なく充填され、成形体の幾つかの部分が滑り面内に均一に分布され、かつ高い耐摩耗特性および優れた緊急運転時特性が得られる。滑り面内に存在している成形体の幾つかの部分の表面積が大きいので、加工用工具の摩耗度が比較的低い状態で良好な機械加工ができる。鋳造単シリンダーまたは鋳造マルチシリンダーブロックの場合には、シリンダー滑り面内に潤滑剤が過度に沈積することを避けるために、軽金属地に浸透されない空洞の割合は極く小さくなくてはならない。例えば滑り軸受のような他の応用例の場合には、浸透されない空洞の割合はそれほど重要ではない。
【０００９】
硬質材料は、摩擦（工率損失）および摩耗（材料損失）をできるだけ生じさせず、軽金属地溶融体との濡れ性が良く、かつ軽金属地に対して良好な固着性を有するように、選択される。詳細には、硬質材料は軽金属地と直接に結合されているべきであるか、若しこれが不可能であれば、成形体と軽金属地とを固着仲介層によって結合させるのがよい。
【００１０】
成形体の形状安定性を更に改善するために、薄板、篩状物、織布または不織布から成っており使用目的に従って中空円筒、曲面板またはこれらの類似物として成形されている支持用薄壁上に、成形体が固定されていれば、好都合であることが証明されている。
【００１１】
アルミニウム合金による成形体の浸潤には、一般に２５ｂａｒ以下の圧力で充分であり、浸潤前に鋳型内の気体圧力を大気圧以下に減圧することが有利である。アルミニウム合金地中の気孔率をできるだけ小さくするには、アルミニウム合金で浸潤された成形体を浸潤前の気体圧力の少なくとも１００倍の滞留圧力に曝す必要がある。
【００１２】
無機結合剤、好ましくは酸化物系またはケイ酸塩系の無機結合剤によって、または焼結によって、ケイ素粒子が互いに結合されるという事実のために、必要な形状安定性を成形体が得る。
【００１３】
【実施例】
以下本発明の実施例につき図１〜３を参照しながら説明する。図１はシリンダークランクケースの縦断面の略部分図を示している。図２は、約１００倍に拡大されている図１の細部「Ｘ」を示している。図３は硬度の異なる複数種の成分で構成されている成形体の略図を示している。
【００１４】
シリンダークランクケース（３）を鋳造する際に、１００ｂａｒという比較的高い鋳造圧力を印加しつつ、中空円筒形でありかつ平均粒径４５〜５５μｍのケイ素粒子（１）から成る成形体（２）の空洞を、ＡｌＳｉ９Ｃｕ型再融解合金（４）で浸潤させる。ケイ酸塩系の無機結合剤（５）によってケイ素粒子（１）を互いに結合させる。ケイ素はアルミニウム合金中で高い溶解力を有しているので、このことがアルミニウム合金地（４）中での確実な結合を保証している。成形体（２）の空洞は、約７５％の容積を占めるが、アルミニウム合金で完全に浸潤される。シリンダー滑り面（６）内におけるケイ素の割合は２５％である。鋳造後に、シリンダー内腔を、前中ぐりおよび仕上げ中ぐりによって機械加工し、次いでホーニング加工する。アルミニウム合金製のピストン（７）はピストンスカートに特別な被覆層が不要である。
【００１５】
図３は、ケイ素（８）、鉛（９）、黒鉛（１０）、炭化ケイ素（１１）という材料成分で構成されておりかつ空洞がアルミニウム合金（１２）で完全に浸潤されている成形体の、略図を示している。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上述のような構成であるから、優れたトライボロジー特性を有する鋳造摺接部材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダークランクケースの縦断面の略部分図である。
【図２】図１の約１００倍に拡大されている細部「Ｘ」である。
【図３】硬度の異なる複数種の成分で構成されている成形体の略図である。
【符号の説明】
１    ケイ素粒子
２    成形体
３    シリンダークランクケース
４    アルミニウム合金地（軽金属地）
５    無機結合剤
６    滑り面
７    ピストン
８    ケイ素
９    鉛
１０  黒鉛
１１  炭化ケイ素
１２  アルミニウム合金
【図１】
0003584946.tif 000002
【図２】
0003584946.tif 000003
【図３】
0003584946.tif 000004