(57)【要約】シリンダ形状の中空形材の鋳造結合体を製造しその鋳造結合体を内燃エンジンのシリンダブロックあるいはクランクケース内に鋳込む方法において、溶射皮膜、熱押出し成形、ならびに熱変形からなる連続するステップによって硬質相が埋め込まれた軽金属から製造されたシリンダ形状の中空形材が中空形材の軸間距離がシリンダブロックのシリンダ内径中心距離に相当するような順列構成で硬質相が埋め込まれていない軽金属合金によって被覆して鋳込まれ、この鋳造結合体がシリンダブロックを形成している鋳型内に設置され軽金属材料によって被覆して鋳込まれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ形状の中空形材の鋳造結合体を製造しその鋳造結合体を内燃エンジンのシリンダブロックあるいはクランクケース内に鋳込む方法であり、
溶射皮膜、熱押出し成形、ならびに熱変形からなる連続するステップによって硬質相が埋め込まれた軽金属から製造されたシリンダ形状の中空形材が中空形材の軸間距離がシリンダブロックのシリンダ内径中心距離に相当するような順列構成で硬質相が埋め込まれていない軽金属合金によって被覆して鋳込まれ、
この鋳造結合体がシリンダブロックを形成している鋳型内に設置され軽金属材料によって被覆して鋳込まれる、
ことからなる方法。
【請求項２】
鋳造結合体の製造に際してライナとして鋳込まれる中空形材がシリンダヘッドガスケットに向いている端部上で材料を溢流させて鋳込まれることからなる請求項１記載の方法。
【請求項３】
鋳造結合体の製造に際して溶融材料を浸透させない砂または塩製の核を装入することによって被覆材料内にチャネルを形成することからなる請求項１記載の方法。
【請求項４】
鋳造結合体の位置決めは結合体上に設けられた位置決めマークによって実施されることからなる請求項１記載の方法。
【請求項５】
溶融材を浸透させない塩または砂製の核をチャネル内に充填することからなる請求項３記載の方法。
【請求項６】
シリンダライナとして内燃エンジンのシリンダブロックあるいはクランクケース内に鋳込むための硬質相が埋め込まれた軽金属合金からなり、請求項１に記載の方法によって製造されるシリンダ形状の中空形材の鋳造結合体。
【請求項７】
中空形材は外周面上に相互に接合するための特に平坦面の形状の当接面を備えてなる請求項６記載の鋳造結合体。
【請求項８】
隣接する中空形材間に少なくとも１つの片側あるいは両側が開放された冷却液を搬送するためのチャネルが形成されることからなる請求項６記載の鋳造結合体。
【請求項９】
チャネルは少なくとも１つの中空形材の外周面内に空洞化して形成されることからなる請求項８記載の鋳造結合体。
【請求項１０】
チャネルは隣接する中空形材間に配置されたチャネル中空形材によって形成されることからなる請求項８記載の鋳造結合体。
【請求項１１】
チャネルは隣接する中空形材間の被覆鋳造材内の空洞部によって形成されることからなる請求項８記載の鋳造結合体。
【請求項１２】
チャネルは実質的にライナとして鋳込まれた中空形材の燃料を燃焼するために設けられた空間の高さに形成されることからなる請求項８記載の鋳造結合体。
【請求項１３】
チャネルは実質的にライナとして鋳込まれた中空形材のシリンダヘッドガスケットに隣接する端部の高さ上にのみ形成されることからなる請求項８記載の鋳造結合体。
【請求項１４】
中空形材はアルミニウム−珪素合金からなる請求項６記載の鋳造結合体。
【請求項１５】
アルミニウム−珪素合金内の珪素含有率は合金の総重量に対して１２ないし４０重量％である請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項１６】
アルミニウム−珪素合金内の珪素含有率は合金の総重量に対して１７ないし３０重量％である請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項１７】
アルミニウム−珪素合金内の珪素含有率は合金の総重量に対して２５重量％である請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項１８】
中空形材は溶射皮膜によって形成される請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項１９】
中空形材を被覆して鋳込むために使用する軽金属合金はアルミニウム−珪素合金である請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項２０】
中空形材を被覆して鋳込むために使用されるアルミニウム−珪素合金は中空形材に使用されるアルミニウム−珪素合金よりも小さな珪素含有率を有することからなる請求項１４および１９記載の鋳造結合体。
【請求項２１】
中空形材を被覆して鋳込むために使用するアルミニウム−珪素合金は亜共晶性の珪素含有率を有することからなる請求項２０記載の鋳造結合体。
【請求項２２】
中空形材は３ないし８ｍｍの領域の壁厚を有する請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項２３】
中空形材は約４ｍｍの壁厚を有する請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項２４】
シリンダブロックあるいはクランクケース内に鋳込む際の鋳造結合体の位置決めを行うための位置決めマークを備えてなる請求項１４記載の鋳造結合体。
【請求項２５】
２，３，４，５，６あるいは８個の中空形材からなる請求項６記載の鋳造結合体。
【請求項２６】
中空形材を被覆して鋳込むために使用する軽金属合金はシリンダブロックに使用される軽金属合金と同一である請求項６記載の鋳造結合体。
【請求項２７】
中空形材の被覆鋳造材は２ないし５ｍｍの領域の最小壁厚を有する請求項６記載の鋳造結合体。
【請求項２８】
請求項６記載の中空形材の鋳造結合体を内包したシリンダブロックあるいはクランクケース。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
この発明は、自動車エンジンの技術分野に係り、特にシリンダライナとしてピストン内燃エンジンのシリンダブロック内またはクランクケース内に内鋳されるシリンダ状の中空形材に関する。
【０００２】
今日において、シリンダブロックまたはクランクケースは重量を低減するために全般的にアルミニウム合金から製造される。しかしながら、低コストで成形が容易で加工し易いアルミニウム合金は、比較的耐熱性が低くまたシリンダ内径のピストン滑動面の耐磨耗性が低いという難点を有している。従って、この種の滑動面はピストンリングを有するピストンに対する直接の滑動部としては適していない。
【０００３】
ピストン滑動面の耐磨耗性を高めるために、例えば過共晶アルミニウム−ケイ素合金から製造されたシリンダライナを設けることが知られている。
【０００４】
ここで、シリンダブロックまたはクランクケース内における縦ずれおよび回転ずれを確実に防止するシリンダライナの固定が問題となる。このためこれは完成したシリンダブロック内に特に圧入または熱加工によって後から取り付けるか、またはシリンダブロックの鋳造に際してアルミニウム合金で被覆して鋳造することができ、この際シリンダライナの鋳込みが好適な加工方法とされている。
【０００５】
シリンダライナの鋳込みに際して、従来はこれらが個別にクランクケースの鋳型内に挿入され、例えば錐形状のスリーブ内に差し込まれ、続いてアルミニウム合金によって被覆して鋳造されていた（例えばドイツ国特許出願公開第１９９０４９７１号Ａ１明細書参照）。しかしながら、特別な処置が施されない場合、この方法は鋳込みに際してライナ間に最低限の距離しか保持されないことから生じる問題を有する。従って、一般的に使用されるダイカスト方式において、ライナ間の空間に溶融材料が完全に充填されることを保持するとともに溶融材料が冷却された後ライナが縦ずれおよび回転ずれが防止されるようにシリンダブロック内に固定されることを保持するために、ライナ間に少なくとも数ミリ（通常２ないし３ｍｍ）の距離を保持することが必要である。このことは、注型鋳造や砂型鋳造等の低速に充填する鋳造工程である程該当し、これに際してはライナを完全に鋳込むためにライナ間により大きな距離を保持する必要がある。
【０００６】
内燃エンジンの製造に際して、シリンダ内径の中間距離はエンジンの設計の中心的な大きさであり、その変更によって大きな構造変更がもたらされる可能性がある。この種の問題を回避するために、実用上においてシリンダ内径の中間距離は実質的に一定の大きさとみなされる。同じ要件がシリンダブロックの構造長に該当するとともに、それに従ってその内部に鋳込まれピストン行程の最大許容長を規定するシリンダライナの最大長に該当する。従って、鋳造技術上不可欠なライナ間の最低距離によってシリンダ空間の直径を制限され、これによって所与のエンジン設計において達成される排気量が限定されることが問題となる。
【０００７】
さらに、シリンダブロック内に鋳込まれるライナ間の距離が小さ過ぎる場合、ライナ間の道程領域の強度が低下することが判明している。このことは特にシリンダクランクケースのねじれ強度に対して有効であり、シリンダクランクケースは内燃エンジンの稼働に際して高いねじれ負荷に耐える必要があることが知られている。特に内燃エンジンが高い回転数で稼働している場合、ライナ間のランド領域に裂け目または割れが生じる危険性があり、これは最悪の場合ライナの緩みならびにそれによって生じるエンジンの停止につながることがある。
【０００８】
別の点として、近代的な内燃エンジンにおいて、常に高くなる燃焼室内の温度と圧力のためシリンダヘッドとシリンダブロックとの間に存在するシリンダヘッドガスケットに強力な負荷がかかることを挙げる必要がある。従って、気密性が欠落することを防止するために、充分に大きな圧力をもってシリンダヘッドをシリンダブロックに圧接する（“余荷重”）必要があるが、ここで高い圧力のためにシリンダヘッドまたはシリンダブロックに不要な変形が生じる危険性があることに配慮しなければならない。特に、シリンダヘッドの高い圧力によってシリンダヘッドガスケットの下側における可塑性の材料変形が増進される（“圧力変形”）。この現象は特にこの場合問題であるシリンダヘッドガスケットのビードの下側のランド領域に発生し、これによって特にシリンダ内径の中間距離が小さい場合気密性の欠如が発生する危険性がある。
【０００９】
さらに、従来の方法によれば、クランクケースあるいはシリンダブロック内へライナを鋳込むために、スリーブ上に差し立てたライナが充分に固定できず鋳込みプロセス中に動いてしまいその結果実用においてしばしば欠陥の原因となってしまう問題が生じる。
【００１０】
さらに、注型成形や砂型成形等の遅速に充填される鋳造方法によるライナの鋳込み際して、溶融材を被覆している酸化表面がクランクケースの軽金属合金とシリンダライナの軽金属合金との間の金属結合を妨害するという極めて重大な問題が生じる。しかしながら、ライナを良好に着合するためには、ライナの外表面にその周りに鋳込む材料を容易に溶着し得ることが必要である。このため、溶融材の温度を高める必要があり、しかしながら、ライナとクランクケースが通常極めて類似した合金から形成されるため、これによって少なくとも部分的なシリンダライナの貫通溶融が生じる可能性が大きくなる。少なくとも部分的なライナの貫通溶融を生じることのないライナとシリンダブロックあるいはクランクケースとの間の充分な溶着は、ライナに比べてクランクケースの容積が大幅に大きいことから大量生産において達成不可能である。従って遅速に充填する鋳造方法においては、少なくとも部分的な貫通溶融を防止するための処置を施す必要がある。
【００１１】
ドイツ国特許第３３００９２４号Ｃ２明細書には、シリンダ棒を冷却するための装置が記載されており、これにおいては気密かつ直接的に鋳込み合わされたシリンダブロックのシリンダ（例えば双子ライナ）が使用されている。ドイツ国特許第１９５３２２５２号Ｃ２明細書には過共晶アルミニウム珪素合金からなるシリンダライナの製造方法が記載されている。ドイツ国特許第６９６１１７５１号Ｔ２明細書には、最初にシリンダライナがライナ構成に結合しその後このライナ構造を鋳込むことからなるシリンダブロックの製造方法が示されている。ドイツ国特許第６９２２８９５４号Ｔ２明細書には、シリンダブロックを形成するために互いに結合されたシリンダブシュを鋳込む鋳造方法が記載されている。ドイツ国特許第１００１９７９３号Ｃ１明細書には、支持体上に表層ならびに仕上げ層を熱によって噴霧塗布する方法が示されており、ここで表層は過共晶アルミニウム珪素合金からなり、他方仕上げ層は共晶あるいは亜共晶アルミニウム珪素合金からなる。ドイツ国特許出願公開第４３２８６１９号Ａ１明細書には部分的に強化された鋳造部材ならびにその製造方法が示されている。
【００１２】
従って、本発明の目的は、冒頭に述べた従来知られているシリンダブロック内あるいはクランクケース内に中空形材を鋳込む方法の問題点を克服することである。
【００１３】
前記の課題は、本発明に従って、シリンダ形状の中空形材の鋳造結合体を製造しこの鋳造結合体を内燃エンジンのシリンダブロックまたはクランクケース内に鋳込む方法によって解決され、この方法において、溶射皮膜、熱押出し成形、ならびに熱変形からなる連続するステップによって硬質相が埋め込まれた軽金属から製造されたシリンダ形状の中空形材が中空形材の軸間距離がシリンダブロックのシリンダ内径中心距離に相当するような順列構成で硬質相が埋め込まれていない軽金属合金によって被覆して鋳込まれ、この鋳造結合体がシリンダブロックを形成している鋳型内に設置され軽金属材料によって被覆して鋳込まれる。
【００１４】
本発明によれば、この目的のために、内燃エンジンのシリンダライナとしてシリンダブロックあるいはクランクケース内に鋳込まれる硬質相が埋め込まれた軽金属合金製のシリンダ形状の中空形材からなる鋳造結合体が示されており、これにおいては複数の中空形材がこの中空形材の軸間距離がシリンダブロックあるいはクランクケースのシリンダ内径中心距離に相当する順列で軽金属合金によって被覆して鋳込まれる。従って、鋳込まれる中空形材の構成は所与のシリンダブロックのシリンダ空間の構成に相当するものとなる。
【００１５】
被覆鋳造材と中空形材の容積が実質的に略同じ大きさに選択されるため、本発明に従って中空形材の外側周囲面の容易な溶融によって中空形材の貫通溶融の危険性を伴うことなく中空形材と被覆鋳造材との間の良好な結合が達成される。後続する第２のステップにおいて中空形材からなる鋳造結合体がシリンダブロックあるいはクランクケース内に鋳込まれ、ここで被覆鋳造材が“犠牲材料”として理解することができる。被覆鋳造材の外皮はシリンダブロックあるいはクランクケース内における良好な結合のために中空形材の貫通溶融を危惧する必要なく溶融材によって溶解されることが可能であり、これは一般的に溶融材が中空形材に到達する前に固化するためである。従って、特に注型成形や砂型成形等の遅速に充填される鋳造方法もシリンダブロック内への鋳造結合体の鋳込みに使用することができる。
【００１６】
さらに犠牲材料の形成によって、ライナとして鋳込まれる中空形材の壁厚を縮小することができ、これによってライナとして特別に調整された一般的に比較的高価な材料の使用を経済的な方式で節約することができる。
【００１７】
シリンダブロックあるいはクランクケース内への鋳造結合体の鋳込みのために充分な犠牲材料を得るために、被覆鋳造材は２ないし５ｍｍの最小の厚みを有することが好適である。
【００１８】
中空形材を被覆して鋳込むための実証済みの鋳造方法は、例えば低圧砂型成形あるいは低圧注型成形である。しかしながら、原則的にいずれの鋳造方法をもこの目的で使用することが可能である。
【００１９】
中空形材を被覆して鋳込むための材料は、例えばアルミニウム合金等の変形が容易な軽金属合金とすることが好適であり、これにおいては硬質相を示す要素の過共晶成分を省略することができる。中空形材の被覆鋳造とシリンダブロックまたはクランクケースの鋳造のために同じ軽金属合金を使用することが好適である。
【００２０】
中空形材が既に被覆して鋳造されており、それによって鋳造結合体のシリンダブロック内への鋳込み際して中空形材間の隙間に溶融材が全く流れ込む必要が無いため、ライナとして鋳込む中空形材間の距離は従来の個別のライナの鋳込みに比べて小さく選択できることが好適である。中空形材は間隔を空けずにすなわちそれらの周囲面が接触したまま被覆して鋳込むことができ、鋳造結合体内においてシリンダライナとしてシリンダブロック内に鋳込むことができる。このことにより、所与のシリンダ内径中心距離において従来の技術に比べてライナの直径を拡大することが可能になり、従ってより大きなシリンダ行程容積の提供が可能になる。従って、同じピストン行程および同じシリンダ中心距離においてより大きな行程容積従ってより高いエンジン出力が可能になることが好適である。
【００２１】
従って、回転および縦ずれを防止できるシリンダライナの固定は、本発明に係る中空形材結合体においてライナ間距離が極めて小さいかあるいは消滅しても、被覆鋳造材内における中空形材の良好な結合ならびに被覆鋳造材のシリンダブロックあるいはクランクケースへの結合によって常に保持されている。内燃エンジンの稼動中における個々のライナの鋳造結合体からの解放に際して、従来の技術においては特にライナ間のランド距離が極めて小さくまた内燃エンジンの回転数が高い際に個々のライナの緩みの危険性が生じるが、これを危惧する必要はない。加えて、中空形材の鋳造結合体が硬質であることからシリンダブロックまたはクランクケースのねじれ剛性が大幅に改善される。
【００２２】
さらに、鋳造結合体の鋳込みに際して、従来の技術は各ライナを個別に位置決めして固定する必要があるが、これと異なって鋳造結合体を全体として位置決めおよび固定すれば充分である。鋳込みに際しての個々の中空形材の動きは鋳造結合体によって防止される。鋳造結合体の位置決めおよび固定は個々のライナの場合に比べて原則的により簡便、安全、かつ特に迅速に達成可能である。このことは、シリンダブロックあるいはクランクケースの製造において不良品率を低下することに寄与し、また時間的な優位性から製造工程を加速することを可能にする。
【００２３】
本発明に係る中空形材の鋳造結合体の好適な構成において、中空形材はその外側周囲面に相互に着合するための当接面を有している。この当接面は例えば平坦面とすることができる。平坦面とすると、中空形材をさらに小さな距離をもって鋳込むことができ、これによってより小さなシリンダ内径中心距離およびより短い縦行程においてかつ最小限必要な中空形材の壁厚に留意しながら中空形材の断面積ならびにライナの行程容積をさらに拡大することができるという特別な利点が得られる。
【００２４】
その外周面が直接接合するか；あるいはこれに代えて中空形材は相互に距離を保持し従って中空形材間にランド領域が形成されるように、鋳造結合体内に中空形材を鋳込むことができる。特にランド領域に幅によって隣接する中空形材間の距離を変更し、鋳込まれたシリンダの所与のシリンダ内径中心距離に従って選定することができる。
【００２５】
近代的な内燃エンジンにおいてシリンダヘッドガスケットは燃焼室内の高い温度および圧力のため常に大きな負荷にさらされており、これは極めて高い圧力をもってシリンダヘッドをシリンダブロック上に圧接する必要があるためである。これに伴った不要な作用（例えば圧力変形）を防止するために、冷却によって材料の液化点に到達させずこれによって可塑性の変形を防止すれば好適である。
【００２６】
このため、本発明に係る鋳造結合体は鋳込まれた中空形材間に少なくとも１つの冷却液伝送用の一面式あるいは二面式の開口チャネルを備えることが好適である。この種のチャネルは、中空形材がその外周面上で直接接合しないように鋳込まれている場合、特に中空形材間のランド領域内に設けられる。
【００２７】
チャネル内に冷却液を還流させてチャネルを被覆している材料を冷却することにより、冒頭に述べたシリンダヘッドの高い予加圧による材料の圧力変形が防止されることが好適である。
【００２８】
中空形材がその外周面において接触している場合、冷却チャネルは中空形材の接触部内において少なくとも１つの中空形材の外周面内に切り抜いて形成されることが好適である。従って、チャネルは１つの外周面内の切抜きによって形成するか、あるいは両方の中空形材の外周面内に切抜きを形成してこれらの切抜きを合わせてチャネルを完成することができる。
【００２９】
これに代えて、チャネルは中空形材間に設けられたチャネル中空部材内によって形成することができ、これは結合体の製造に際して中空形材間に設置しその後被覆して鋳込むことができる。さらに、冷却液を搬送するためのチャネルは中空形材間に設けられた間隔保持形材によって形成することができ、これは結合体の製造に際して中空形材間に設置しその後被覆して鋳込むことができる。チャネル中空形材においてチャネルはこのチャネル中空形材によってのみ形成されるが、間隔保持形材においては隣接する中空形材の外周面の一部も利用される点において異なっている。
【００３０】
順列状の中空形材の構成に沿ったチャネル中空形材あるいは間隔保持形材の寸法を適宜に選択することにより、所与のシリンダ中心距離に相関して中空形材間の距離を変更することができる。
【００３１】
さらに、中空形材の被覆鋳造材内に冷却液搬送用チャネルを形成することもできる。この種のチャネルを形成するために中空形材を被覆して鋳込む際に適宜な塩または砂製の核が被覆鋳造材内に設置される。
【００３２】
冷却液搬送用のチャネルは実質的にライナとして鋳込まれた中空形材の燃料を燃焼するために設けられた空間の高さに位置することが好適であり、これによって最も過酷に稼働する領域の高い温度を冷却するよう作用する。
【００３３】
この種のチャネルはライナとして鋳込まれた中空形材のシリンダヘッドガスケットに隣接する端部の高さ上にのみ位置することが特に好適であり、従って特にシリンダヘッドガスケットに隣接した領域が冷却され、シリンダヘッドガスケットの直下に位置している材料の圧力変形を抑制することができる。
【００３４】
本発明によれば、硬質相が埋め込まれた軽金属合金製の中空形材は必要に応じて過共晶性のアルミニウム−珪素合金によって形成することができる。この合金内において埋め込まれた硬質相は珪素によって構成されている。アルミニウム配列に適合するその他の材料は、例えばＳｉＣ，ＴｉＯまたはＡｌＯとすることができる。
【００３５】
アルミニウム−珪素合金内の珪素含有率は合金の総重量に対して１２ないし４０重量％、特に１７ないし３０重量％、さらに好適には２５重量％である。
【００３６】
ライナとして鋳込むための硬質相が埋め込まれた軽金属合金、例えば過共晶性のアルミニウム−珪素合金製の中空形材は、溶射皮膜方法によって好適に製造することができ、この方法はそれ自体既知でありここで詳細に説明する必要は無い。
【００３７】
冷却チャネルを形成するチャネル中空形材を製造するための材料は、例えばアルミニウム合金等の成形し易い軽金属合金とすることが好適であり、これにおいては硬質相を示す成分の過共晶性の含有は不要である。
【００３８】
中空形材を被覆して鋳込むために使用される軽金属合金はアルミニウム−珪素合金であり、これはより成形し易いことから亜共晶性に珪素を含有する合金とすることができる。中空形材もアルミニウム−珪素合金から形成される場合、中空形材を被覆して鋳込むために使用されるアルミニウム−珪素合金は中空形材に使用されるアルミニウム−珪素合金よりも小さな珪素含有率を有することが好適である。例えば、いずれの場合も合金の総重量に対して、中空形材の合金が２５重量％の珪素含有率を有し、被覆鋳造材の合金が９重量％の珪素含有率を有することができる。シリンダブロックにもアルミニウム−珪素合金が使用される場合、一般的にこの合金の珪素含有率は中空形材の鋳造結合体の合金よりもさらに小さなものになり、従って使用される合金の珪素含有率は内側から外側に向かって漸減する。このことは、使用される合金の違いによる熱変化による対立を低減するように作用する。
【００３９】
本発明に係る中空形材鋳造結合体内において、ライナとして鋳込まれる中空形材は３ないし８ｍｍ、特に４ｍｍの壁厚を有することが好適である。
【００４０】
鋳造結合体は２，３，４，５，６または８個の中空形材を含むことが好適である。例えば、４個の鋳込まれた中空形材からなる鋳造結合体を４気筒直列エンジンのシリンダブロック内にライナとして鋳込むか、あるいはこれを２つＶ８エンジン（４気筒×２列）のシリンダブロック内にライナとして鋳込むことができる。同様に、Ｖ６エンジンにおいては、それぞれ３個の鋳込まれた中空形材からなる２つの鋳造結合体をライナとして設けることができる。
【００４１】
中空形材鋳造結合体はシリンダブロック内あるいはクランクケース内に鋳込む際に正確かつ簡便に位置決めするためにそのために鋳造結合体上に装着された位置決めあるいは確認マークを備えることができる。
【００４２】
本発明の対象は、さらに前述した本発明に係る中空形材からなる鋳造結合体の製造方法であり、これにおいては、溶射皮膜、熱押出し成形、ならびに熱変形からなる連続するステップによって硬質相が埋め込まれた軽金属から製造されたシリンダ形状の中空形材が軽金属合金によって被覆して鋳込まれる。特に、溶射皮膜によって形成されたボルトを３００ないし５５０℃の領域の温度によって熱押出し成形し、その後３００ないし４５０℃の温度で混練される。
【００４３】
従来のように分離した中空形材をライナとしてシリンダブロック内に鋳込む場合、シリンダヘッドガスケットに隣接する末端まで流れる溶融材が中空形材を完全に被覆して鋳込むことが不可能となりライナの一部が露出する程冷却されているという問題がしばしば生じる。このことによって、不良に鋳込まれたライナが内燃エンジンの稼動中に振動を開始することがもたらされ、最悪の場合ライナが緩んでエンジンの停止も考えられる。
【００４４】
この問題を防止するために、本発明に従って中空形材を結合体に鋳込む際に、ライナとして鋳込まれた中空形材がシリンダヘッドガスケットに向いている端部上で溢流させて鋳込むことが好適である。従って、中空形材は既に良好に鋳込まれているため、“低温の”溶融材による中空形材の不良な鋳込みが防止される。増量された材料はその後シリンダブロックの仕上げに際して削除することができる。
【００４５】
さらに、本発明は前述した本発明に係る中空形材からなる鋳造結合体を鋳込む方法に係り、これにおいて鋳造結合体はシリンダブロックを形成している鋳型内に配置され、軽金属材料によって被覆して鋳込まれる。この際ダイカスト方式を使用することが好適である。鋳型内における中空形材鋳造結合体の位置決めは中空形材結合体上に設けられた位置決めマークによって行うことが好適である。中空形材結合体がチャネルを備えている場合、このチャネルは溶融材を浸透させない塩または砂製の核によって形成することが好適である。
【００４６】
次に、本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら説明する。
【００４７】
図１に示された本発明に係る鋳造結合体内には、３つのシリンダ形状の中空形材１，２，３が被覆して鋳込まれている。これらの３つのシリンダ形状の中空形材１，２，３は互いに離間距離をおかずにその外周面で直接接して一列に鋳込まれており、ここで中空形材の軸間には所与のシリンダブロックのシリンダ内径中心距離に相当する距離が保持されている。
【００４８】
この中空形材は溶射皮膜によって加工され、合金の総重量に対して２５重量％の珪素含有率を有するアルミニウム−珪素合金から形成される。中空形材の壁厚は約４ｍｍとなる。
【００４９】
中空形材１，２，３は、合金の総重量に対して９重量％の珪素含有率を有する鋳造可能なアルミニウム−珪素合金からなる被覆鋳造材４内に鋳込まれる。被覆鋳造材の最小厚は少なくとも２ｍｍとなる。
【００５０】
鋳造結合体上には、この鋳造結合体をシリンダブロック内に鋳込むための位置決めマークが設けられている。
【００５１】
この３つの中空形材からなる結合体は、２つ組み合わせることによって例えばＶ６エンジン（２列×３気筒）のライナとして鋳込むことに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る鋳造結合体の中空形材を軸に対して横断方向に切断した断面図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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2005534498.tif 000005
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2005534498.tif 000007
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