(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上のプラスチック重合体ベースの複合層により提供される摺動面を有する摺動エンジン部品であって、
上記複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有し、
上記複合層が、複数の別個の副層を有しており、
上記副層が、異なる体積％の密度のマイクロカプセルを含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２】
請求項１において、
上記複数の別個の副層のうち上記基材により近い上記副層は、上記複数の別個の副層のうち上記基材からより遠い上記副層よりも高い体積％の密度のマイクロカプセルを含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項３】
基材上のプラスチック重合体ベースの複合層により提供される摺動面を有する摺動エンジン部品であって、
上記複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有し、
上記複合層が、複数の別個の副層を有しており、
上記副層が、異なる体積％の密度の金属粒子を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項４】
請求項３において、
上記複数の別個の副層のうち上記基材により近い上記副層は、上記複数の別個の副層のうち上記基材からより遠い上記副層よりも高い体積％の密度の金属粒子を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項５】
基材上のプラスチック重合体ベースの複合層により提供される摺動面を有する摺動エンジン部品であって、
上記複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有し、
上記複合層が、複数の別個の副層を有しており、
上記副層が、異なる液体入りマイクロカプセルを含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項６】
請求項５において、
上記複数の別個の副層のうち上記基材からより遠い上記副層が含む上記液体入りマイクロカプセルは、潤滑剤で満たされたマイクロカプセルを含み、
上記複数の別個の副層のうち上記基材により近い上記副層が含む上記液体入りマイクロカプセルは、潤滑剤および自己回復添加剤で満たされたマイクロカプセルを含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項７】
基材上のプラスチック重合体ベースの複合層により提供される摺動面を有する摺動エンジン部品であって、
上記複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有し、
上記液体入りマイクロカプセルのシェルは、機能外面を有しまたは被覆が設けられ、
上記機能外面または上記被覆は、上記基材への上記複合層の堆積前の上記複合層の溶液内における上記マイクロカプセルの懸濁を促進するように構成されている
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項において、
０．５〜５体積％の液体入りマイクロカプセルを含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、
上記マイクロカプセルが、上記複合層の厚みの半分以下の平均直径を有している
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において、
上記液体入りマイクロカプセルが、０．５〜１０μｍの平均直径を有している
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項において、
上記複合層が、６〜４０μｍの厚みを有している
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項において、
上記液体が、液体潤滑剤を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１３】
請求項１２において、
上記液体が、液体添加剤を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１４】
請求項１３において
上記液体添加剤が、腐食防止剤を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１５】
請求項１３または１４において、
上記液体添加剤が、自己回復添加剤を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項において、
上記液体入りマイクロカプセルのシェルが、ポリマー材料を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項において、
上記プラスチック重合体のマトリクス材料が、ポリイミド／アミド樹脂、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、およびフェノール樹脂から構成される群から選択される
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項において、
上記複合層が、０．５〜１５体積％の乾燥潤滑粒子をさらに含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１項において、
上記複合層が、０．５体積％以上で１５体積％未満の金属粉末をさらに含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項において
０．１〜５体積％の炭素ナノ構造体を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１項において、
上記複合層が、ポリイミド／アミドのプラスチック重合体材料のマトリクスを有し、
上記マトリクスは、０．５体積％以上で１５体積％未満の金属粉末と、０．５〜１５体積％のフッ素樹脂粒子とが全体に分散され、付随的な不純物は別にして残りがポリイミド／アミド樹脂である
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１項において、
０．５〜１０体積％の無機粒子を含んでいる
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項において、
上記基材が、強い支持材料層を有し、
上記複合層が、上記支持材料層上に設けられている
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２４】
請求項１〜２０のいずれか１項において、
上記基材が、強い支持層と金属ライニング層とを有し、
上記複合層が、上記金属ライニング層上に設けられている
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２５】
請求項１〜２０のいずれか１項において、
上記基材が、スパッタ被覆されていない金属基層を有し、
上記複合層が、上記スパッタ被覆されていない金属基層にスパッタ被覆されたアルミニウムベースの中間層を介して接合されている
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２６】
請求項１〜２５のいずれか１項において、
上記摺動エンジン部品が、軸受ライニングシェル、ブッシュ、クランクシャフトの軸受面、カムシャフトの軸受面、コネクティングロッドの軸受面、スラストワッシャ、軸受ブロックの軸受面、および軸受キャップの軸受面から構成される群から選択される滑り軸受アセンブリ部品である
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２７】
請求項１〜２５のいずれか１項において、
上記摺動エンジン部品が、ピストンリング、ピストンスカート、およびシリンダ壁から構成される群から選択されるピストンアセンブリ部品である
ことを特徴とする摺動エンジン部品。
【請求項２８】
請求項１〜２７のいずれか１項に記載の摺動エンジン部品を形成するための平坦なシート要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重合体ベースの軸受材料層を備えた摺動エンジン部品に関し、特に、例えば軸受ライニングシェル、ブッシュ、クランクシャフトの軸受面、カムシャフトの軸受面、コネクティングロッドの軸受面、スラストワッシャ、軸受ブロックの軸受面、軸受キャップの軸受面のような摺動軸受アセンブリ、ならびに、例えばピストンリング、ピストンスカート、シリンダ壁、およびシリンダライナのようなピストンアセンブリ部品のための摺動エンジン部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンでは、軸受アセンブリは、典型的に、軸回りに回転可能なクランクシャフトを保持する一対の半軸受をそれぞれ備えている。各々の半軸受は、中空の概して半円筒状の軸受シェルを有しており、典型的に少なくとも一方はフランジ半軸受であり、該フランジ半軸受では、各軸方向端において外方に（放射状に）延びる概して半円形のスラストワッシャが軸受シェルに設けられている。ある半軸受では、軸受シェルとスラストワッシャとの一体構造が用いられており、一方、他の半軸受では、軸受シェルとスラストワッシャとはクリップのような機構でゆるく機械的に係合しており、さらに別のタイプの半軸受では、係合機構の変形によりスラストワッシャが軸受シェルに永続的に組み付けられている。別の軸受アセンブリでは、環状または円形のスラストワッシャを用いることがまた知られている。
【０００３】
滑り軸受の軸受面は、概して層状構造を有している。層状構造は、往々にして、１ｍｍ以上の厚みを有する例えば鋼のような強い基材と、基材に接着され、概して約０．１〜０．５ｍｍの厚みを有する、例えば銅ベース材料（例えば、銅とスズを含む青銅）またはアルミニウムベース材料（例えば、付随的な不純物を別にして、８重量％のスズ、１重量％のニッケル、および残りの銅を含む３００μｍの銅ベースの合金）からなる第１軸受材料層（「ライニング層」）と、ライニング層の表面に接着されかつ約２５μｍ未満の厚みを有する、金属または重合体ベースの軸受材料からなる第２軸受材料層（「オーバーレイ層」）とを含んでいる。
【０００４】
第２層の表面は、実際の滑走または摺動面を形成し、当該面は、使用において、協働部材、例えばクランクシャフトジャーナルの表面に面する。軸受シェルの場合、基材は、軸受シェルが例えば主軸受ハウジングまたはコネクティングロッド大端部に組み付けられる際の軸受シェルの変形に対する強度および抵抗力を提供する。第１層は、第２層が摩耗したときに、適当な軸受摺動特性を提供し得る。第１軸受材料は、耐焼付き性および親和性を提供する一方、第２層の材料よりも概して硬い。よって、第１層は、一般的に、軸受面とシャフトジャーナルとの間の小さな位置合わせ不良に適応する能力（順応性）に関して、および、細片によりジャーナル表面に刻み目がついたり傷ついたりするのを防止するために、潤滑油供給の中を循環する汚れ粒子を取り囲む能力に関して、第２層に劣る。
【０００５】
第１軸受材料は、一般的に、アルミニウムベースの合金（すなわち、付随的な不純物を別にして、１００重量％のアルミニウムに対して、２５重量％以下の追加要素を有する）または銅ベースの合金（すなわち、付随的な不純物を別にして、１００重量％の銅に対して、２０重量％以下の追加要素を有する）のいずれかから選ばれる。アルミニウムベースの合金は、内部に軟質金属の第二相を有するアルミニウム合金マトリクスを概して含んでいる。概して、軟質金属の相は鉛、スズおよびビスマスの１つ以上から選ばれるが、しかしながら、鉛は今日ではその環境上のデメリットのために好ましくない成分である。例えば銅−鉛や有鉛青銅のような銅ベースの合金は、また、これらの環境的な問題点のために結局は不評に陥るものと思われ、例えば鉛フリーの銅合金により置き換えられ得る。
【０００６】
第２軸受材料層は、潤滑流体のためのクリアランスを伴うシャフトジャーナルとの挿入嵌合を形成するものであって、また、オーバーレイ層として知られかつプラスチック重合体材料のマトリクスから形成されていて、典型的には固体フィラー粒子を含み、例えば４〜４０μｍの厚みを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際特許公開第２０１０／０６６３９６号明細書
【特許文献２】国際特許公開第２００５／０４２９５３号明細書
【特許文献３】国際特許公開第２０１１／００００６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１には、ポリイミド／アミドのプラスチック重合体材料のマトリクスを含む、関連するプラスチック重合体ベースの複合軸受層が記載されており、当該複合軸受層は、マトリクスに分散された、５〜１５体積％の金属粉末および１〜１５体積％のフッ素樹脂を含み、付随的な不純物を別にして残りはポリイミド／アミドである（例えば、１２．５体積％のアルミニウム、５．７体積％のＰＴＦＥ粒子、４．８体積％のシラン、０．１体積％未満の他の成分、および残りの（およそ７７体積％の）ポリイミド／アミドを含む１２μｍ厚の層）。特許文献１のプラスチック重合体ベースの軸受層の構成は高い耐摩耗性および疲労強度を提供するが、そのような滑り軸受における重合体ベースの層、特にそのような滑り軸受のオーバーレイ層の耐焼付き性をさらに向上させることが望まれたままである。
【０００９】
省燃費の動作手法が自動車のエンジンにおいて一般的になっており、それによりエンジンが始動する頻度が増加している。「停止−始動」動作手法の下では、自動車の動きを停止させかつ再始動させることは、また、エンジンが停止されかつ再始動されることにつながる。「ハイブリッド」動作手法の下では、エンジンは、自動車が代わりの動力源から動力を供給されるとき、一般的には電気的に動力を供給されるときにオフ状態にされる。そのような動作手法の下でエンジンが始動する頻度がより多いことは、関連するウェブの対向面およびクランクシャフトのジャーナルがそれぞれスラストワッシャおよび軸受シェルに接触する頻度を増加させることにより、スラストワッシャおよび軸受シェルの性能に増大した要求をつきつけ、そしてそれに対応するように摺動面の増大した摩耗を生じさせる。
【００１０】
ピストンアセンブリでは、ピストンスカートとシリンダ壁との間におけるすり減りの可能性を低減することが知られており、クランクケース内の潤滑油からピストンとシリンダ壁との間における潤滑を提供することがよく知られている。加えて、エンジン部品に耐摩耗性被覆を設けることが知られている。例えば、ピストンシリンダライナをニカジル（登録商標）で被覆することが知られており、それは電着された親油性のニッケルマトリクス炭化ケイ素被覆である。同様に、特許文献２に記載されているように、潤滑を補助しかつ２つの部品の間における金属同士の接触を避けるための材料でピストンスカートを被覆し、それによりシリンダ内において摩耗を低減し、潤滑、および／または、熱特性を向上させることが知られている。
【００１１】
４ストロークエンジンは、一般的に、各ピストンに３つのピストンリングを使用しており、それらは２つのコンプレッションリングと１つのオイルリングである。コンプレッションリングの役割は、クランクケース内への燃焼ガスの通過を防止することであり、一方、オイルリングの機能は、シリンダ壁から余分なオイルを落としてそれをクランクケースに戻すことであり、オイルの「膜」の厚みをコントロールしてそれが過度に焼けるのを防いでいる。リングの別の重要な機能は、ピストンからシリンダ壁またはシリンダライナ（シリンダスリーブとしても知られている）へ熱を輸送するための橋渡しとしてふるまうことであり、熱は冷却システムにより放散される。ピストンリング、特にコンプレッションリングにおいて、特許文献３に記載されているように、少なくとも、シリンダ壁と接触する外周部に被覆層を適用することが知られている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の側面によると、基材上のプラスチック重合体ベースの複合層により提供される摺動面を有する摺動エンジン部品が提供され、複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有している。
【００１３】
本発明の第２の側面によると、基材上のプラスチック重合体ベースの複合層により提供される摺動面を有する摺動エンジン部品であって、複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有している摺動エンジン部品を形成するための平坦なシート要素が提供される。
【００１４】
本発明の第３の側面によると、基材上のプラスチック重合体ベースの複合層を有する摺動エンジン部品を製造するための方法であって、複合層は、全体に分散された０．１〜２０体積％の液体入りマイクロカプセルと付随的な不純物とを含むプラスチック重合体ベース材料のマトリクスを有し、方法は、プラスチック重合体ベースの樹脂材料と液体入りマイクロカプセルとを含む混合物を作るステップと、上記混合物を基材上に被覆するステップと、複合層を形成するために上記プラスチック重合体ベース材料のマトリクスが凝固するように処理するステップとを含んでいる方法が提供される。
【００１５】
有利には、マイクロカプセルの使用は、必要な場合における（すなわち、「オンデマンド」の）液体潤滑剤の局所的な放出を提供し、互いに相対的に高速で運動する部品（すなわち、トライボロジーの相手）の間における焼き付きのリスクを低減する。非常時の潤滑が局所化され、摺動エンジン部品と協働部材との間の接触箇所に提供されることは特に有利である。
【００１６】
液体入りマイクロカプセルの２０体積％の上限は、この水準を超えるとマイクロカプセルが複合層の耐疲労性の大幅な低下を生じさせ得るため、複合層の構造的な完全性に関連している。マイクロカプセルから放出される液体の有益な特性（例えば、耐焼付き性、耐腐食性、または耐亀裂性）は、低い水準において低下し、０．１体積％未満の液体入りマイクロカプセルでは十分な有益性が提供されない。
【００１７】
複合層は、０．５〜５体積％の液体入りマイクロカプセルを含んでいてもよい。この範囲は、液体入りマイクロカプセルを取り入れることから得られる利益を得ることと、一方で耐疲労性の低下を最小限に抑えることとの間の特に有利な折衷を提供する。
【００１８】
マイクロカプセルは、複合層の厚みの半分以下の平均直径を有していてもよい。マイクロカプセルは、複合層の厚みの４分の１以下の平均直径を有していてもよい。マイクロカプセルは、概して球状であってもよい。
【００１９】
液体入りマイクロカプセルは、０．５〜１０μｍの平均直径を有していてもよい。マイクロカプセルの平均直径は、複合層（または副層）の厚みよりも小さい。
【００２０】
複合層は、６〜４０μｍ、好ましくは６〜２０μｍの厚みを有していてもよい。
【００２１】
有利には、複合層の厚みよりもかなり小さいマイクロカプセルを設けることは、摺動エンジン部品の表面が次第に摩耗していくときに、マイクロカプセルが露出すること、および液体内容物が放出されることを可能とする。
【００２２】
複合層は、複数の別個の副層を有していてもよい。複数の層は、２つの別個の副層を有していてもよい。有利には、副層は、複合層が摩耗するにつれて異なる性能特性を提供するように選択されてもよい。
【００２３】
副層は、異なる体積％の密度のマイクロカプセルを含んでいてもよい。
【００２４】
副層は、異なる体積％の密度の金属粒子を含んでいてもよい。
【００２５】
副層は、異なる液体入りマイクロカプセル（例えば、異なる組成を有する液体で満たされた）を含んでいてもよい。
【００２６】
基材により近い副層は、基材からより遠い副層よりも低い比率の潤滑液を含んでいてもよい。基材により近い副層は、より少ない潤滑剤のマイクロカプセル、およびより高い密度の粒子、例えば耐摩耗性を向上させるための金属粉末を含んでいてもよい。
【００２７】
マイクロカプセル内の液体は、液体潤滑剤（例えば、鉱油、合成ポリアルファオレフィン（ＰＯＡ）油）を含んでいてもよい。液体は、１００℃において５．６ｍｍ２／ｓ以上（すなわち、５．６ｃＳｔ以上）の粘度を有する油、例えばソサエティ・オブ・オートモーティブ・エンジニアズのＳＡＥ２０クラスおよびそれ以上に属する油を含んでいてもよい。有利には、マイクロカプセル内の油は、複合層が摩耗した場合に向上した潤滑を提供するために、エンジンのクランクケース内のエンジン潤滑油よりも高い粘度を有している。より高い粘度の油は、複合層に改善された潤滑を提供し得る。
【００２８】
液体は、液体潤滑剤と液体添加剤とを含んでいてもよい。液体は、トライボロジーの相手と反応するように、例えば表面を硬化するかあるいは滑らかにするように構成された溶解した固体添加剤（例えば、固体塩であるアミン類）を含んでいてもよい。
【００２９】
液体添加剤は、腐食防止剤を含んでいてもよい。あるエンジン潤滑油（例えば、有機的に得られた「バイオオイル」）は酸化種を含んでおり、当該酸化種は、例えばその上に複合層が堆積される基材のような金属部品の腐食を引き起こし得る。複合層がひび割れたりあるいは摩耗したりした場合、腐食が金属基材の内部に広がって軸受性能を低下させる。さらに、そのような腐食は、複合層の下において基材の表面に沿って広がり、複合層の剥離を引き起こし、また軸受性能を低下させる。有利には、腐食防止剤は、そのような腐食および影響を防止するために、当該腐食防止剤がマイクロカプセルから放出された箇所の近くで機能し得る。
【００３０】
液体添加剤は、自己回復添加剤、例えばマトリクスの重合体のための接着剤またはモノマーを含んでいてもよい。有利には、自己回復添加剤は、複合層の構造的な完全性を維持するために、複合層において生じるひび割れをふさぎ得る。例えば、ひび割れにより割れたマイクロカプセルから放出された液体モノマーは、ひび割れに流れ込んで当該ひび割れをシールし得、有害な液体、例えば水、劣化した油生成物、燃料からのエタノール、または軸受クリアランスからの腐食性の潤滑油が有害に侵入して軸受シェルの基材と接触するまで流れ込むのを防止する。
【００３１】
液体入りマイクロカプセルのシェルは、ポリマー材料（例えば、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン）を含んでいてもよい。有利には、ポリマー材料は、プラスチック重合体ベースのマトリクス材料およびマトリクスのための適当な溶媒系と親和性がある（すなわち、シェルは溶媒中で溶けない）。
【００３２】
液体入りマイクロカプセルのシェルは、機能外面を有しまたは被覆が設けられ、当該機能外面または被覆は、基材への複合層の堆積前の複合層の溶液内におけるマイクロカプセルの懸濁を促進する。
【００３３】
表面の機能化は、陰イオンまたは陽イオンの表面荷電の付与であってもよく、例えば全てのマイクロカプセルに共通の表面荷電を付与することは、相互反発を生じさせ、凝集を低減し、そしてより均一に分散した懸濁を提供する。表面の機能化は、親水性または疎水性の表面の提供であってもよい。被覆は、無電解めっき法により設けられてもよく、その場合にはカプセルの外面は金属で被覆される。
【００３４】
プラスチック重合体のマトリクス材料は、ポリイミド／アミド樹脂、アクリレート樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、フッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、およびフェノール樹脂から構成される群から選択されてもよい。
【００３５】
望ましくは、溶媒混合物は、該溶媒混合物を基材に適用するための被膜技術が、望ましい最終的な肉厚への機械加工を必要とすることなく、プラスチック重合体複合層の最終的な厚みが形成されることをもたらすような適当な粘度のものである。しかしながら、必要であれば、プラスチック重合体材料の機械加工が行われてもよい。
【００３６】
複合層は、少なくとも６０体積％のプラスチック重合体ベース材料を含んでいてもよい。
【００３７】
プラスチック重合体ベースの樹脂材料と液体入りマイクロカプセルとの混合物は、溶媒をさらに含んでいてもよく、当該溶媒は混合物の形成を促進する。適当な溶媒は、非極性（例えば、エチレン、トルエン）、極性非プロトン性（例えば、アセトン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン（ＮＥＰ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ））、または極性プロトン性（例えば、水、アルコール、グリコール）であってもよい。溶媒は、基材上の被覆のための混合物の特定の望ましい粘度を実現するために、さまざまな比率で用いられてもよい。
【００３８】
プラスチック重合体の混合物は、また、シラン材料の添加物を含んでいてもよい。シラン材料は、ポリイミド／アミドのマトリクスの安定性を助長することが知られていて、また、ポリイミド／アミド樹脂材料の基材への接着性を助長することが知られている。適当なシラン材料は、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（例えば、３−アミノプロピルトリエトキシシラン）であってもよく、３〜６体積％の範囲の添加物が混合物に加えられていてもよい。適当な別のシラン材料は、ビス−（γ−トリメトキシシルプロピル）アミンを含んでいてもよい。
【００３９】
複合層は、０．５〜１５体積％、好ましくは２〜８体積％の範囲の乾燥潤滑粒子をさらに含んでいてもよい。
【００４０】
乾燥潤滑粒子は、その材料摩擦特性の有益な効果およびその自己潤滑効果のために複合層に含まれていてもよい。乾燥潤滑粒子は、フッ素樹脂、Ｍｏ２Ｓ、またはグラフェンであってもよい。フッ素樹脂粒子の添加物は、複合層の摩擦係数を低減する点と自己潤滑特性を向上させる点においてＰＴＦＥがフッ素樹脂の中で最も効果的であるため、好ましくはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から構成されていてもよい。しかしながら、例えばフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）のような他の適当なフッ素樹脂が必要に応じて使用されてもよい。
【００４１】
０．５体積％未満の乾燥潤滑粒子では、耐摩耗性および摺動特性の向上が十分でない。１５体積％を超える乾燥潤滑粒子では、複合層の構造的な完全性が損なわれ得る。乾燥潤滑粒子の含有量が高すぎると、受容できない程度によってマトリクス硬度および強度が低下する。
【００４２】
乾燥潤滑粒子の粒子サイズは、望ましくは１〜５μｍの範囲にあり、好ましくは２〜３μｍの範囲にある。
【００４３】
複合層は、０．５体積％以上で１５体積％未満の金属粉末をさらに含んでいてもよい。有利には、金属粉末（特に金属片の形態の）は複合層の熱伝導率を向上させる。金属粉末は、さらに、複合層の耐摩耗性を向上させ得る。０．５体積％未満の金属粉末では、耐摩耗性および摺動特性の向上が十分でない。１５体積％を超える金属粉末では、複合層の構造的な完全性が損なわれ得る。本発明のプラスチック重合体複合層の好ましい実施形態では、金属粉末の含有量は、２〜２５体積％の範囲にあり、さらに好ましくは５〜１５体積％である。
【００４４】
金属粉末は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、銀、タングステン、ステンレス鋼から選択されてもよい。私たちは、純粋なアルミニウム粉末がそれ自体で最良の結果を与えることを見出した。
【００４５】
１〜５μｍの大きさ、好ましくは２〜３μｍの大きさの小片の形態の粒子を有するアルミニウム粉末は、金属粉末添加物の適当な形態を提供する。
【００４６】
粉末の小片性質は、軸受面に対して概して平行に向いた小片の平面により、協働するシャフトジャーナルに対して露出する金属粉末の最大面積をもたらす。軸受面に対して概して平行な複合層内に小片を設けることは、複合層のスプレー堆積により提供されてもよい。
【００４７】
アルミニウム粉末の小片構造のさらなる利点は、各々の粒子の比較的大きな表面積のために粒子がより確実にマトリクスに接着され、よってエンジンの動作中にアルミニウム粒子がマトリクスから引き離されるのを阻止することである。
【００４８】
何らかの特定の理論に結合することを望むまでもなく、アルミニウム小片の表面上に形成されたアルミナ膜が向上した耐摩耗性を提供し得ることが考えられている。摺動エンジン部品の複合層内のアルミナが非常に細かい研磨剤を提供することが考えられており、当該研磨剤は協働部材の表面（例えば、シャフトジャーナルの表面）上の加工凹凸を研磨するのに役立ち、シャフトジャーナルの表面を重合体ベースの複合層に対してより粗くない状態にし、それにより複合層の摩耗率を低減する。
【００４９】
複合層は、ポリイミド／アミドプラスチック重合体材料のマトリクスを含んでいてもよく、当該マトリクスの全体にわたって、付随的な不純物を別にして、０．５体積％以上で１５体積％未満の金属粉末と、０．５〜１５体積％のフッ素樹脂粒子と、残りのポリイミド／アミド樹脂とが分散されている。
【００５０】
複合層は、１２．５体積％のアルミニウム粉末、５．７体積％のＰＴＦＥ粒子、４．８体積％のシラン粉末、０．１体積％未満の他の成分、および残りのポリイミド／アミドを含んでいてもよい。
【００５１】
複合層は、０．５〜１０体積％、好ましくは３〜５体積％の無機粒子を含んでいてもよい。有利には、無機粒子は複合層の耐摩耗性を増大させる。
【００５２】
無機粒子は、硬質無機粒子であってもよい。硬質無機粒子は、炭窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ニオブ、窒化ケイ素、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化鉄、酸化チタン、硫酸バリウム、窒化チタン、炭化ホウ素、炭化タングステン、および窒化ホウ素から構成される群から選択されてもよい。硬質無機粒子は、ナノクレイ（すなわち、層状ケイ酸金属塩のナノ粒子、例えば、１ｎｍの厚みおよび７０〜１５０ｎｍの幅の平均寸法の小板状構造を有することが知られているモンモリロナイト鉱物堆積物）を含んでいてもよい。有利には、ナノクレイは、下にある基材上に堆積することで複合層のための溶液をより粘性のあるものにするチキソトロープ剤として作用し得、それによってより厚い溶液の層の堆積が促進され、より厚い複合層が形成される。無機粒子は、タルク（含水ケイ酸マグネシウム）であってもよい。
【００５３】
アルミナは、協働鋼部材（例えば、鋼シャフトジャーナル）の表面を軽く研磨し、当該表面を摺動エンジン部品（例えば、軸受シェル）の表面に対してより粗くない状態にすることにより、エンジン部品の摩耗を減らすという点で有益な効果を有するようである。
【００５４】
窒化ホウ素は、特に粒子の形態が小板状である場合に有益であり得る。小板状の六方晶系構造の窒化ホウ素は、液体入りマイクロカプセルによってもたらされる耐焼付き性と提携してより良い耐焼付き性および耐スカッフ性をもたらす向上した親和性を提供するために潤滑剤と協働し得る。
【００５５】
タルクは、窒化ホウ素と対照的に非常にやわらかい材料である一方、例えば、タルクが存在しない場合に使用において大きな端部摩耗をもたらす重合体の硬化の間におけるいくらかの収縮が生じる箇所である軸方向の軸受端に隣接する、特に軸受シェルの端部において重合体マトリクスを補強するようである。
【００５６】
複合層は、０．１〜５体積％の炭素ナノ構造体（すなわち、少なくともサブミクロンの寸法、好ましくは１００ｎｍ未満の大きさを有する炭素構造体）、例えばカーボンナノチューブをさらに含んでいてもよい。有利には、重合体ベース材料への炭素ナノ構造体の混入は、複合層の強度、硬度、および耐摩耗性を増大させ、一方、軸受を潤滑する油に運ばれる任意の粒子の良好な埋込み性を許容する。
【００５７】
基材は、強い支持材料層を有していてもよく、複合層は、当該支持材料層上に設けられていてもよい。強い支持材料は、鋼、銅ベース（例えば、青銅ベースの合金）、またはアルミニウムベースであってもよい。
【００５８】
基材（特に滑り軸受の場合）は、強い支持材料層と金属ライニング層とを有していてもよく、複合層は、当該金属ライニング層上に設けられていてもよい。金属ライニング層は、アルミニウムベースまたは銅ベースの軸受合金であってもよい。
【００５９】
中間に入る金属ライニング層が無く強い支持層のみが用いられる場合には、複合層は、それが金属ライニング層上に堆積される場合に比べてより厚い層として堆積され得る。
【００６０】
ライニング層は、鉛フリーの銅ベースの合金（２０重量％以下の添加要素を含み、１００重量％までの残りが銅である、例えば、８重量％のスズおよび１重量％のニッケルを含み、および残りは銅である銅ベースの合金）を含んでいてもよく、３００μｍ近辺（例えば、２００〜４００μｍ）の厚みを有していてもよい。
【００６１】
代わりに、ライニング層は、鉛フリーのアルミニウムベースの合金（２５重量％以下の添加要素を含み、１００重量％までの残りがアルミニウムである、例えば、６．５重量％のスズ、１重量％の銅、１重量％のニッケル、２．５重量％のケイ素、２重量％未満のマンガン、２重量％未満のバナジウム、および残りはアルミニウムであるアルミニウムベースの合金）を含んでいてもよく、３００μｍ近辺（例えば、２００〜４００μｍ）の厚みを有していてもよい。
【００６２】
ライニング層は、支持部上に既知の方法、例えば、（ｉ）高温炉において支持部上で粉末を焼結すること（一般に機械的な圧延工程が伴う）、（ii）ロールボンディングプロセス（典型的には熱処理工程が続く）によるもの、または、（iii）溶融金属が支持部上に広がって焼き入れされる鋳造プロセスによるもの、によって設けられてもよい。焼結および鋳造プロセスは、典型的に、銅ベースのライニング層に用いられ、ロールボンディングプロセスは、典型的に、アルミニウムベースのライニング層に用いられる。典型的には、個々の軸受のブランクは、銅またはアルミニウムベースのライニング層がその上に形成された支持層を有するコイルから切り取られる。ブランクは、その後、半円筒形または他の適当な形状を形成するように形作られ、そして典型的には、何らかの中間層および重合体ベースのオーバーレイ被覆の堆積の前に脱脂される。しかしながら、製造工程は、他の適当な順序で行われてもよい。
【００６３】
摺動エンジン部品は、滑り軸受アセンブリ部品であってもよい。滑り軸受アセンブリ部品は、軸受ライニングシェル（例えば、半円筒形の半軸受シェル）、ブッシュ（例えば、筒状ブッシュ）、クランクシャフトの軸受面、カムシャフトの軸受面、コネクティングロッドの軸受面、スラストワッシャ（例えば、実質的に半環状のスラストワッシャ）、軸受ブロックの軸受面（例えば、中間に入る軸受シェルまたは筒状ブッシュ無しでジャーナルシャフトを収容するように構成されたラダーフレーム）、および軸受キャップの軸受面から構成される群から選択されてもよい。
【００６４】
摺動エンジン部品は、ピストンアセンブリ部品であってもよい。ピストンアセンブリ部品は、ピストンリング、ピストンスカート、シリンダ壁、およびシリンダライナから構成される群から選択されてもよい。
【００６５】
ライニング層上の複合層の接着性は、複合層の堆積に先立ったライニング層のグリットブラストにより高められ得る。代わりに、接着性を高める中間層が設けられてもよく、例えば、基材が、スパッタ被覆されていない金属基層（例えば、強い支持層または金属ライニング層）を有し、複合層が、スパッタ被覆されたアルミニウムベースの中間層を介してスパッタ被覆されていない金属基層に接合されていてもよい。スパッタ被覆されたアルミニウムベースの中間層は、２０μｍ未満の厚みを有していてもよい。
【００６６】
複合層は、１００μｍ未満、好ましくは４〜４０μｍ、さらに好ましくは４〜１５μｍ、そしてさらに好ましくは６〜１２μｍの厚みを有していてもよい。より薄い複合層はエンジンの寿命が終わる前に摩耗し得、より厚い複合層は低い疲労強度を有し得る。
【００６７】
記載した構成において、複合層における重合体、マイクロカプセル、および任意の他の成分の比率（すなわち、体積％および重量％）は、溶媒が実質的に除去された後の最終的な物質におけるものである。
【００６８】
被覆の方法は、スプレー塗装、印刷（例えば、スクリーン印刷またはパッド印刷）、および転写ロールから構成される群から選択されてもよい。
【００６９】
プラスチック重合体ベースの樹脂材料と液体入りマイクロカプセルとの混合物は、溶媒をさらに含んでいてもよく、方法は、混合物が基材上に被覆された後に溶媒を除去するために摺動エンジン部品を処理する工程を含んでいてもよい。
【００７０】
スプレー塗装の場合、層の厚みの調節は、また、基材上に複数の別個の層をスプレー塗装することにより実行されてもよい。
【００７１】
摺動エンジン部品を形成するための平坦なシート要素は、被覆工程の後に、プレス成形、および／または、打抜き加工によってそれから摺動エンジン部品が形成され得る平坦な帯状部材または平坦なシートであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１Ａ】図１Ａは、半円筒形の軸受シェルの概略斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの軸受シェルの一部に係る概略断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、２つの異なった複合副層を有する軸受シェルの一部に係る概略断面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、別の２つの異なった複合副層を有する軸受シェルの一部に係る概略断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、ピストンシリンダ内のピストンの切取図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａのピストンの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００７３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７４】
記載される実施形態では、類似する特徴は類似する数字で識別されている。
【００７５】
図１Ａは、滑り軸受１００（例えば、摺動エンジン部品）を中空の半円筒形の軸受ライニングシェル（一般に「半軸受」と呼ばれる）の形態で概略的に図示している。図１Ｂは、図１Ａの滑り軸受１００の断面図を示している。
【００７６】
半軸受１００は、強い鋼の支持部１０２と支持部の凹状の内面上の銅ベースの軸受ライニング層１０４とを有する基材と、ライニング層（すなわち、基材）上に直接的に設けられかつ液体入りマイクロカプセル１０８を有するプラスチック重合体ベースの複合「オーバーレイ」層１０６とを備えている。
【００７７】
複合オーバーレイ層１０６の接着性は、複合オーバーレイ層の付着に先立った、軸受ライニング層１０４の表面への例えばグリットブラストのような表面処理技術の適用により高められ得る。代わりに、追加的なアルミニウムベースのスパッタ層（図示せず）が、複合オーバーレイ層１０６の前に、ライニング層１０４上に直接的に設けられてもよい。
【００７８】
オーバーレイ層１０６は、寿命の始まりにおける慣らし運転用の短期間使用のためのより丈夫でない慣らし運転層とは対照的に、滑り軸受１００の耐用年数にわたって（例えば、エンジンの寿命にわたって）摺動面を提供するように構成されている。オーバーレイ層１０６は、半軸受の最も内側の層であり、軸受アセンブリにおける運動要素と面するように構成されている（例えば、オーバーレイ層は、組み立てられた軸受においてジャーナル軸を収容し、それらは間にあるオイル膜と相互に協働する）。
【００７９】
複合オーバーレイ層１０６は、分散された液体入りマイクロカプセルを含むプラスチック重合体ベースの複合材料のマトリクスを有している。複合層は、付随的な不純物を別にして、２体積％の液体入りマイクロカプセルと、１２．５体積％のアルミニウム粉末と、５．７体積％のＰＴＦＥ粒子と、４．８体積％のシラン粉末と、０．１体積％未満の他の成分と、残りのポリイミド／アミドプラスチック重合体とを含んでいる。
【００８０】
ポリイミド／アミドベース材料は、溶媒との混合物として適用される。適当な溶媒は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンとキシレンを含んでいてもよく、基材の被覆に適した混合物の特定の望ましい粘度を実現するためにさまざまな比率で利用され得る。ここで留意すべきは、上記の、プラスチック重合体ベースの複合オーバーレイ層１０６の組成の基準値は、オーバーレイ層が完全に硬化された後のものであることである（例えば、溶媒は実質的に除去されている）。
【００８１】
混合物は、溶媒中のポリイミド／アミド、マイクロカプセルおよび他の成分で形成されている。混合物は、軸受基材の被覆に先立って、成分を懸濁状態に維持するために撹拌され得る。複合オーバーレイ層１０６は、薄いスプレー塗装の繰り返しの堆積が溶媒を除去するためにフラッシュオフ段階でちりばめられるスプレー塗装プロセスにより作り上げられる。最後の塗装堆積ステップの後に、滑り軸受は、プラスチック重合体ベースのマトリクスを凝固させるために、約３０分間にわたって１５０〜２５０℃での最終硬化に供される。
【００８２】
代わりに、プラスチック重合体ベースの複合層１０６は、スクリーン印刷（すなわち、マスクを通して）、パッド印刷プロセス（すなわち、間接的なオフセット印刷プロセス、例えば、シリコンパッドが、プラスチック重合体複合材料のパターン層を滑り軸受基材上に転写するもの）、または転写ロールプロセスにより堆積されてもよい。
【００８３】
望ましくは、溶媒混合物は、該溶媒混合物を基材に適用するための被膜技術が、望ましい最終的な肉厚への機械加工を必要とすることなく、プラスチック重合体ベースの複合層の最終的な厚みが望ましい厚みになることをもたらすような適当な粘度のものである。しかしながら、必要であれば、プラスチック重合体ベースの複合層の機械加工が行われてもよい。
【００８４】
中間層が追加的に設けられている代替的な場合には、中間層はスパッタ被覆プロセスにより堆積され、２〜３μｍの厚みを有し、軸受ライニング層１０４に強力に接着されている。中間層は、付随的な不純物を別にして、残りの１００重量％までのアルミニウムと共に１．５重量％のマンガンを含んでいてもよい（代わりに、中間層は、付随的な不純物を別にして、６重量％のスズ、１％の銅、１重量％のニッケル、２重量％のケイ素、および残りの１００重量％までのアルミニウムを含んでいてもよく、または、付随的な不純物を別にして、純粋なアルミニウムを含んでいてもよい。）。
【００８５】
マイクロカプセル１０８は、液体１０８Ｂで満たされたシェル１０８Ａを有している。シェル１０８Ｂ内の液体１０８Ｂは、好ましくは液体潤滑剤でありかつ他のオイル添加剤を含んでいてもよい。シェルは、高分子材料（例えば、ポリエステル、ポリウレア、ポリウレタン、セルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン）を含んでいて、基材上に堆積される前の複合層の溶液中でマイクロカプセルの懸濁を促進する被膜または機能表面を有している。マイクロカプセル１０８は、複合層１０６の全体にわたって埋め込まれていて、複合層の表面１１０において露出している。複合層１０６は、厚みＴ１を有しており、埋め込まれた液体入りマイクロカプセル１０８は直径Ｔ２を有し、当該直径は複合層の厚みの半分以下である。
【００８６】
図１Ｂは、滑り軸受に対して矢印Ａの方向に動く別個の協働部品１１２（すなわち、トライボロジーの相手、例えばクランクシャフトの一部）を概略的に示している。図１Ｂは、部品１１２が滑り軸受の表面１１０に接触する状態を示している。接触の間、部品１１２は、滑り軸受１００の表面１１０を摩耗させ、マイクロカプセル１０８を露出させ、当該マイクロカプセルは壊されて開き、シェル１０８Ａの外部へのさらなる液体潤滑剤１０８Ｂの放出につながる。放出された液体１０８Ｂは、部品１１２と表面１１０とが接触する部分において局所的な緊急の潤滑を提供し、部品と滑り軸受１００との間で生じる焼き付き（すなわち、局所的な微小溶着）のリスクを低減する。
【００８７】
図１Ｃは、滑り軸受１００’の断面図を概略的に示しており、当該滑り軸受は、複合層が２つの別個の副層１０６Ａ’、１０６Ｂ’を含むことにより、図１Ａおよび図１Ｂの滑り軸受１００とは異なっている。下側の副層１０６Ａ’は、基材に隣接していて（すなわち、軸受ライニング層１０４に隣接していて）、上側の副層１０６Ｂ’よりも高いマイクロカプセル１０８の密度を有している。上側の副層１０６Ｂおよび下側の副層１０６Ａ’は、両方とも第１のタイプのマイクロカプセル１０８−１（例えば、液体潤滑剤で満たされている）を含んでおり、下側の副層１０６Ａ’は、第２のタイプのマイクロカプセル１０８−２（例えば、潤滑剤および自己回復添加剤で満たされている）を追加的に含んでいる。上側の副層１０６Ｂ’が摩耗すると、下側の副層１０６Ａ’が露出し、より高いマイクロカプセルの密度は、向上した水準の潤滑および耐焼付き性を提供し得る。さらに、下側の副層１０６Ａ’内にひび割れが侵入した場合、自己回復添加剤が、ひび割れを塞いで軸受クリアランス内の腐食性の潤滑油がひび割れを通って基材の軸受ライニング層１０４に侵入するのを防止するために放出される。
【００８８】
図１Ｄは、滑り軸受１００”の断面図を概略的に示しており、当該滑り軸受は、複合層が２つの別個の副層１０６Ａ”、１０６Ｂを含むことにより、図１Ａおよび図１Ｂの滑り軸受１００とは異なっている。両副層１０６Ａ”，１０６Ｂ”は、マイクロカプセル１０８と金属粒子１１２（例えば、アルミニウム片）との両方を含んでいる。下側の副層１０６Ａ”は、上側の副層１０６Ｂ”よりも低いマイクロカプセル１０８の密度を有している。下側の副層１０６Ａ”は、上側の副層１０６Ｂ”よりも高い金属粒子１１２の密度を有している。上側の副層１０６Ｂ”が摩耗すると、下側の副層１０６Ａ”が露出し、高密度の金属粒子が向上した水準の耐摩耗性を提供し得る。
【００８９】
図示された滑り軸受は半円筒形の軸受シェルであるが、本発明は、スラストワッシャ、筒状ブッシュ、コネクティングロッドの軸受面、軸受におけるジャーナルのために構成されたシャフト、軸受ブロック、および軸受キャップを含む、他の滑り軸受にも適用可能である。
【００９０】
予め形成された軸受シェルが図示されているが、本発明は、それから滑り軸受が形成され得る半加工品、例えば、被覆ステップの後にそれからそのような滑り軸受が形成され得る平坦な細片またはシート材料にも適用可能であることを理解されたい。
【００９１】
本発明は、また、ピストンアセンブリ部品、例えばピストンリングやピストンスカート、またはエンジンブロックのシリンダ壁に関する。図２Ａは、摺動エンジン部品を備えたピストンアセンブリ２２０を示しており、図２Ｂは、対応するピストン２２２を示している。
【００９２】
ピストンアセンブリ２２０は、内燃エンジン２２６のシリンダ２２４内におけるピストン２２２の往復運動に適応する。ピストン２２２は、本体２２８の最上端部に形成されたクラウン２３０を有する本体２２８と、クラウン２３０から垂下するスカート２３２とを備えている。ピストン２２２は、本体２２８の外周部周りに延びかつピストンリング２３６を保持するように適合されたリングランド２３４をさらに備えている。ピンボア２３８は、本体２２８の下側端部を通って延びていて、ピストンピン２４０を収容するように適合されている。
【００９３】
ピストンスカート２３２は、スカートの外周部において互いに実質的に反対側に形成された主スラスト側面２４２と副スラスト側面２４４とを有する外周部を備えている。ピストン２２２、特にスカート２３２は、シリンダ２４６の壁部に対する相対的な摺動運動に適合している。
【００９４】
コネクティングロッド２４８は、ピストン２２２とクランクシャフト（図示されていないが、当該技術分野において周知である）とを相互に接続するように適合している。コネクティングロッド２４８は、ボルト２５０を用いてクランクシャフトに固定されている。コネクティングロッド２４８は、また、逆側の端部にボア２５２（プレーンブッシュ滑り軸受と並べられ得る）を有している。ピストンピン２４０は、ピストン２２２の整列ピンボア２３８およびボア２５２を通って動作可能に収容されていて、コネクティングロッド２４８を通って延びている。
【００９５】
使用においては、燃料はシリンダ２２４内で燃焼され、ピストン２２２の往復運動を生じさせる。ピストン２２２はコネクティングロッド２４８を駆動し、コネクティングロッドはクランクシャフトを駆動し、エンジン２２６に支持された軸受に対して相対的にクランクシャフトを回転させる。このように、自動車または他の装置を駆動するために、クランクシャフトを介して動力がピストンから伝達され得る。具体的には、シリンダ２２４内の燃焼圧力はピストン２２２を実質的に直線運動で下方へ駆動する。しかしながら、ピストン２２２の実質的な直線運動に加えて、ピストンスカート２３２の外面とシリンダ２２４の内壁２４６との間のギャップ（すなわち、寸法公差）のためにいくらかの横方向の運動が存在する。
【００９６】
シリンダ２２４内でのピストン２２２による横方向の運動の結果として、ピストンスカート２３２は、仕事行程および復帰運動の間においてシリンダ壁２４６に対して押し付けられる。主および副スラスト運動の間にシリンダ壁２４６に接触し得るピストン２２２の表面領域は、主スラスト側面２４２および副スラスト側面２４４である。潤滑油がピストンスカート２３２とシリンダ壁２４６との間における金属同士の接触を概して防止する一方、負荷、温度および潤滑不足といった要因が潤滑層を低減しあるいは無くし、ピストンスカート２３２、および／または、シリンダ壁２４６の表面のすり減りを生じさせる。この領域におけるすり減りは、ゆくゆくは、エンジン２２６が動かなくなるかまたはその故障を引き起こす。
【００９７】
したがって、ピストンスカート２３２の主スラスト側面２４２と副スラスト側面２４４とを潤滑された状態に保つことが重要である。この目的のために、本発明のピストン２２２は、ピストン２２２とシリンダ２２４との間の潤滑を向上させるためにスカート２３２とシリンダ２２４との間に並置されるようにピストンスカート２３２に設けられた被覆２０６を備えている。図２Ａおよび図２Ｂはピストンスカート２３２上の被覆２０６がパターン化されていない装置を示しているが、被覆がパターン化された、例えばスカート上の被覆を隔離された部分に分ける溝を有するような被覆の他の装置が提供されてもよい。
【００９８】
同様に、潤滑被覆２０６’が少なくともピストンリング２３６の外周面に設けられてもよい（例えば、本発明の被覆２０６’がピンボア２３８に近い２つのピストンリングに設けられてもよく、ピストンのクラウンに近いピストンリングは無機セラミック被覆を有していてもよい）。図示されていないが、シリンダ壁（または、並べられた／スリーブ状のピストンシリンダの場合におけるシリンダライナ）とコネクティングロッド２４８の軸受面とは、また、本発明に係る被覆が設けられていてもよい。これらの潤滑被覆２０６，２０６’は、本発明に基づいて、液体入りマイクロカプセル２０８，２０８’を含むプラスチック重合体ベースの複合層である。
【００９９】
ここで示された図面は、概略的なものであって正確な縮尺ではない。
【０１００】
本明細書の記述および請求項において、「備える」という語や「含む」という語およびこれらの変形は、「包含するがこれに限定されるものではない」という意味であり、それらの語は他の部分、付加物、要素、整数またはステップを除外することを意図してはいない（そして除外しない）。本明細書の記述および請求項において、特に断りのない限り単数形は複数形を包含する。
【０１０１】
発明の特定の側面、実施形態または例示と併せて記載された特徴、整数、特性、化合物、化学成分または化学基は、矛盾しない限り、本明細書に記載されたいずれの側面、実施形態または例示にも適用可能であると理解される。本明細書（添付の請求項、要約書および図面を含む）で開示された全ての特徴と開示されたどの方法あるいは工程の全てのステップとの少なくとも一方は、そのような特徴およびステップの少なくとも一方が相互に矛盾する組合せを除いて、どのような組合せにおいても組み合わせられる。本発明は、いずれの上記実施形態の細部にまで限定されるものではない。本発明は、本明細書（添付の請求項、要約書および図面を含む）に開示された任意の新しい一つのまたは組み合わされた特徴にまでおよび、あるいは、開示された任意の一つのまたは組み合わされた任意の方法または工程のステップにまでおよぶ。
【０１０２】
読者の注意は、このアプリケーションに関連して本明細書と同時にあるいは本明細書よりも前に提出された全ての論文や文書、および本明細書と共に公衆の閲覧に付された全ての論文や文書に向けられる。そのような論文や文書の内容は参照により本明細書中に包含される。
【図１Ａ】
0006417400.tif 000002
【図１Ｂ】
0006417400.tif 000003
【図１Ｃ】
0006417400.tif 000004
【図１Ｄ】
0006417400.tif 000005
【図２Ａ】
0006417400.tif 000006
【図２Ｂ】
0006417400.tif 000007