JP2009537750A - 2つの機械部品を連結するための装置及びそのような装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

ある一つの部材継ぎ目に沿って当接する、該部材継ぎ目に対して横方向にはたらく保持力により一緒に保持されている2つの機械部品、特に、エンジンフレーム(1)に統合された、大型エンジンのクランクシャフト・メインベアリングの下部(2)、及びこの下部(2)の上に載せられ、タイロッド(4)により連結可能な上部(3)という2つの機械部品を連結するための装置において、互いに当接する機械部品の、互いに向き合う座面(5、6)が、保持力に対して直角を成す領域のみを備えていること、及び、これら座面(5、6)に、座面(5、6)の領域に存在する材料より硬度が高い材料から作製された、金属担体材料内に埋め込まれて表面側に突き出た粒子(12)を備えた、互いに摩擦を高める手段を割り当てることにより、容易に、取り付けの際に生じる横方向の力が回避され、しかも、該保持力に対して横方向にはたらく負荷が確実に伝達される。

Description

本発明は、第1の発明概念によると、一つの部材継ぎ目領域に当接して並んでおり、該部材継ぎ目に対して横方向に働く保持力により保持される2つの機械部品、特にエンジンフレームに統合された、大型エンジンのクランクシャフト・メインベアリングの下部と、この下部の上に積み上げ可能で、タイロッドにより該下部に連結可能な、大型エンジンのクランクシャフト・メインベアリングの上部とを連結するための装置に関する。
さらなる一つの発明概念には、そのような装置の製造方法が含まれる。
特許文献1より、下部と上部との間の部材継ぎ目の領域に、水平方向に対して傾いて互いに向き合った、垂直方向及び横方向にはたらく力を受容できる座面を設けることにより、上部が下部に対して横方向に相対的に動くのを防止するための装置を設けた、2サイクル大型ディーゼルエンジンのクランクシャフト・メインベアリングが知られている。ここでは、運転中に発生する横方向の力は確実に上部から下部へ伝達される。しかしながら既知の配置を組み立てる際には経験上、上部に広がりが発生する。その結果、組み立てられた状態でないとベアリング・ボアを作製することができない。これでは、上部を取り外した状態でないとクランクシャフトがセットできないため、非常に不都合である。
独国特許発明第10136638号明細書
これを鑑みて本発明の課題は、保持方向の方向に傾いた座面を必要とせずに、互いに当接する機械部品の横方向の相対運動を回避するように、前述のような装置を簡単かつ低コストで改善することである。本発明のさらなる課題は、前述のような装置を製造するための、簡単かつ低コストな方法を提供することである。
装置改善に向けた課題は、本発明により、互いに当接する機械部品の互いに向き合った座面が、保持力に対して直角を成す領域のみを示すこと、また、この領域に、該機械部品の基礎となる材料より硬い材料から作製されて金属の担体材料内に埋め込まれた、表面から突き出た粒子を備えた、互いの摩擦を高める手段が割り当てられていることにより解決される。
この方法により、保持力に対して直角を成す部材継ぎ目が生まれ、それにより、クランクシャフト・メインベアリングにおいて、下部と上部との間の水平な部材継ぎ目の実現が可能になる。それにより、上部を取り付ける際に、外側に向かう力が発生しないことが確実になるため、上部が広がることがない。そのため、ベアリングを取り外した状態においてベアリングボアを作製することができるようになり、上部を何度も取り外したり取り付けたりする必要がなくなる。同時に、互いの摩擦を高めることにより確実に、運転中に発生する横方向の力をしっかりと受容することが可能になる。同様の硬度の材料で作製された、表面から突き出ている粒子は、保持力の作用下において、それぞれ割り当てられた対向面に押し付けられ、それにより互いに小規模の嵌合が発生し、それにより摩擦係数が高まる。
好適には、互いに連結される機械部品の、互いに向き合った接触部分の間には、突き出た粒子を両面に備えた、摩擦を高めるプレートを挿入することができる。このプレートは追加的構成部品として、好適に、互いに連結される機械部品とは別個に作製することができる。このとき、厚みの異なる複数のプレートを使用することにより、該機械部品同士の間隔をさまざまに変化させることができる。そのため、クランクシャフト・メインベアリングとの関係において、ロールピンと上部との間のクリアランスをさまざまに変えることができる。このクリアランスはしたがって好適に個々の場合の状況に応じて適応させることができる。
前記突き出ている粒子の材料は、目的に適うようにセラミック材料とすることができる。その場合、尖ったエッジを持つ不規則な表面を容易に得ることができ、該尖ったエッジは、セラミック材料の硬度が高いために、それぞれ割り当てられた対向面に十分に押し付けることができる。
突き出ている粒子は、好適には、これらを収容している材料より50〜90μm突き出た状態にすることが可能である。それにより一つには、十分な寸法安定性が得ることができ、もう一方では信頼できる方法で所望の小規模な嵌合を行うことができる。
方法に関する課題は、本発明により、少なくとも1つの構成部分が、互いに連結される機械部品の間にある部材継ぎ目に割り当てられた、保持力に対して直角を成す少なくとも1つの表面を備え、このような表面はそれぞれその領域に、金属材料内に埋め込まれた、該機械部品の基礎となる材料より硬い粒子を持つ層を備えており、次にこの層の表面のみを好適に部分的に削り取り、さらに表面側に腐食処理をほどこすことにより解決できる。
削り工程により好適に、高い寸法安定性を得ることができる。次に行う腐食処理により好適に、望ましくはセラミックの硬い粒子を、これを収容する材料から所望の高さだけ突出させることが可能になる。
好適に、該硬い粒子を含む構成部品の表面側を融解し、その際、粒子を直接に表面側の融解物内に入れ込むことができる。このとき硬い粒子は直接、割り当てられた構成部品の基礎材料内に入れ込まれ、それにより、硬い粒子を含んだ、該構成部品の表面に近い層と、その下にある複数の層とが良好に連結される。
上述の方法のその他の実施形態によると、硬い粒子を含む構成部品は表面に、硬い粒子及びこの硬い粒子を収容する金属マトリクスを含む材料ミックスから作製された1つの層を設けることができ、このとき該マトリクスの融点は、該層を載せている構成部品に割り当てられている材料より低い。硬い粒子を持つ層はこの時、実際的には焼結される。このとき好適に、層を載せている構成部品への入熱が比較的少なく、それが好都合に変形回避にはたらく。したがってここで述べた方法は特に比較的薄い構成部品に適している。
マトリクスとしては、目的に適うようにニッケルのほかに少なくともリン、望ましくはリン及びケイ素を含む、ニッケル合金を使用することができる。ここに記した合金成分により、ニッケルの融点がスチールまたは鋳鉄の融点より明らかに低くなる。
上述の方法のさらなるその他の実施形態によると、表面に硬い粒子を入れ込む対象の構成部品の表面は、好適にサンドブラストにより粗くすることができる。次に、粒子は、少なくともその直径の一部を、粗くした表面内に埋め込むことができる。これは、該表面に粒子を噴射して行うこともできる。その際、好適にPVD法(Plasma Vapor Deposition)を用いることができる。粗くした表面に噴射された粒子は好適にすでに前記所望のように表面上に突き出ているため、通常は腐食工程を行わないことが可能である。さらに、研磨工程も回避可能である。しかしながら場合によっては、高い寸法安定性を得るためには、ここで研磨工程を実施することが有利なこともある。
上述の方法のさらなる好適な実施形態及び目的に適った発展形は、残りの従属請求項及び、図を用いた以下の実施例説明からより詳しく理解できる。
本発明の主な適用分野は、大型エンジン、特に2サイクル大型ディーゼルエンジンのクランクシャフト・メインベアリングである。このようなエンジンの基本的な構造や機能方法自体は既知である。
図1に基づく2サイクル大型ディーゼルエンジンのクランクシャフト・メインベアリングは、エンジンフレーム1に統合された下部2、及び、下部2の上に積み上げ可能な上部3から構成されている。上部3は本図では、中心線のみ描かれた、垂直のタイロッド4によりのみ保持されている。下部2及び上部3には、タイロッド4に対して横方向に延びる、互いに向き合う平行な座面5、6が設けられている。
座面5、6に含まれるのは水平な領域のみ、つまりタイロッド4に対して直角を成す領域のみである。したがってタイロッド4により生じる張力は、座面5、6に対して直角に走り、これら座面を通って垂直方向に導かれる。このとき横方向の力は発生しない。運転中に発生する横方向の力は、摩擦により上部3から下部2に伝達される。
下部2及び上部3には、互いに補完し合ってベアリングボア7を形成するリセスが設けられている。ベアリングボア7には、シャフトジャーナル8が差し込まれる。ベアリングボア7を形成する下部2及び上部3のリセスは、上部3が取り外された状態で互いに別々に作製される。
運転中に起こる、下部2と上部3との間の横方向の相対運動を確実に排除するために、互いに向き合う座面5、6には、互いの摩擦を高める装置が割り当てられている。
図1に図示された実施例においてはこのために、左の座面5、6及び右の座面5、6の間、つまり、ベアリングボア7の左右にそれぞれ1枚の摩擦プレート9が挿入されており、この摩擦プレート9の、それぞれ座面5及び座面6に面する、互いに反対側となる領域には、摩擦を高める手段が設けられている。もちろん、座面5、6そのものに、前述のような装置を設けることも考慮可能である。その場合は、摩擦プレート9は使用しないか、または、摩擦を高める手段の有無にかかわらず摩擦プレート9をスペーサとして構成することができる。
摩擦プレート9は、下部2及び上部3の、それぞれ割り当てられた、互いに向き合う接触領域全体にわたって延びている。そのため図2からわかるように、摩擦プレートには、通過穴10が設けられており、これら通過穴10には円周側に遊びを持ってタイロッド4を差し込むことができる。摩擦プレート9の厚みは、5mm±(シャフトジャーナル8のクリアランスのバリエーションのための増減分)とすることができる。
図3からわかるように、摩擦プレート9にはスチール・コア11が含まれており、このスチール・コア11の、それぞれ反対側に位置する両表面の領域では、摩擦を高めるための装置を形成するために、下部2及び上部3の座面5または6の領域に存在する材料より硬い材料で作製された粒子12が表面側に突き出ている。粒子12は、周囲の金属材料内に埋め込まれており、そのために該金属材料はマトリクスとして機能する。このマトリクスは、スチール・コア11の外側ゾーンそのものとすることも、または、スチール・コア11上に設けられた金属層とすることも可能である。硬い粒子12が座面5、6の領域内に直接設けられている場合にも、同様のことが言える。
粒子12の硬度は少なくとも1000HVである。そのため、該粒子は目的に適うように炭化チタン(TiC)、炭化タングステン(WoC)、炭化ニオブ(NiobC)などのセラミック材料でできている。図3からさらに理解できるように、粒子12は、目的に適うように、尖ったエッジを持つ不規則な表面を呈している。そのため粒子12は、互いに向き合って位置する構成部品に面した座面に良好に押し付けることが可能であり、それにより小規模な嵌合が生じ、この小規模な嵌合により高い摩擦係数が得られる。この高い摩擦係数で押し付けられた粒子12の作用によって小規模な嵌合が生じることにより、摩擦力はここでは粒子の数に依存し、及び、粒子12の分布がおよそ均一と仮定される場合には面積に依存する。この理由から、摩擦プレート9が、座面5、6の向き合う接触領域全体にわたって延びていることが、または、プレートを用いない実施形態の場合は、接触領域全体にわたって硬い粒子12が設けられていることが、目的に適っている。粒子サイズは目的に適うように直径30〜110μmである。粒子12が、粒子12を収容している金属材料の表面から突き出す高さは、目的に適うように最高で50〜90μmである。
すでに述べたように、粒子12は、粒子12を収容している構成部品の基礎材料の表面付近のゾーン内、または、基礎材料の表面に設けられた金属層内に埋め込むことができる。図4から図6には、表面付近のスチールゾーンに埋め込まれた粒子12を備える、スチール製の摩擦プレートの製造法が明確に図示されている。ここでは、粒子12を載せた構成部品、本図では摩擦プレート9の基礎を成すスチール・コア11は、表面側のゾーン13が融解するように、表面側が加熱される。この加熱は、目的に適うように、融解した表面ゾーン13が、図4に図示された深さtの深さ0.8〜1mmになるように行われる。粒子12は、融解したゾーン13内に入れ込まれる。本図の例では、噴射ノズル14が設けられており、この噴射ノズル14により粒子12が、融解したゾーン13に噴射される。
コア材料の表面側までを融解させる加熱は、目的に適うように、局所的に作用する熱源を用いて行われ、該熱源は加熱対象の面の上を移動するか、または逆に、加熱対象面が移動する。図示した実施例においてはこのために、レーザー源15により作られたレーザー光線16が用意されている。粒子12は、レーザー光線16により生じた加熱部分の領域内、または、これに直接隣接した領域内に直接入れ込まれる。いずれの場合も、噴射ノズル14がレーザー源15を追って進む。レーザーキャノン15及び噴射ノズル14が、処理対象の表面に対して相対移動することにより、処理対象の表面は徐々にその表面全体が処理される。
噴射ノズル14により処理対象の表面に噴射された粒子12は、ゾーン13の融解した金属内に入り込むため、融解部分が硬化する際に、粒子12が周囲の金属材料内に埋め込まれることになり、この金属材料はそれにより、粒子12を収容・保持するマトリクスとして機能する。
融解工程中及び冷却工程中、処理された表面には、目的に適うように、酸化を防ぐ不活性ガスが吹き付けられる。そのために、粒子12を噴射する噴射ノズル14に、不活性ガスを吹き付けることもできる。図示された実施例においては、追加的な不活性ガスノズル17が設けられており、この不活性ガスノズル17により、レーザー光線16が照射されて粒子12が噴射された領域に不活性ガスが吹き付けられる。噴射ノズル14、レーザー源15、及び場合によっては不活性ガスノズル17は、目的に適うように、一つの処理ヘッドにまとめることも可能であり、そのような処理ヘッドにより、これら3つの装置が、処理対象表面に対して同じ形態で相対移動することが可能になる。レーザー光線の代わりに、もちろん、ガスの炎、誘導コイルや同等物など、その他の熱源を用いることもできる。
セラミック粒子12を、スチール・コア11の表面付近のゾーンに埋め込む代わりに、前述したように、摩擦プレート9にコーティング層を設けることができ、この層は、粒子12及びこの粒子12を収容する金属マトリクスを含む、望ましくは粉状で存在する材料ミックスから作製される。このような層は、たとえば、サーモスプレー法により金属コア11に噴射することができる。この層は目的に適うように焼結されるが、この焼結は比較的低い入熱で行うことが可能であるため、スチール・コア11の変形は妨げられる。
目的に適うように、前記金属マトリクスを形成するために使われる材料は、その融点が、コーティングされた構成部品、ここではスチール・コア11の基礎となる材料の融点より低い材料が使われる。スチールの場合、融点はおよそ1300℃である。マトリクス材料の融点はこれより明らかに低い必要がある。他方、マトリクス材料は、少なくともスチールと同じ硬度、望ましくはより高い硬度を持つ必要がある。さらに、コーティング層はコア材料と良好に接着する必要がある。マトリクス材料としては、目的に適うように、ニッケル以外に少なくともリン、望ましくは少なくともリン及びケイ素を含むニッケル合金が用いられる。これらの合金成分によりニッケルの融点はおよそ850℃に抑えられ、それによりスチールの融点より大幅に低い値が得られる。
前述のようなコーティング層を焼結させるためにまず、該コーティングをほどこす構成部品、ここではスチール・コア11の表面を、最高でもその融点よりわずかに低い温度まで加熱する。次に、粒子12及びマトリクス材料を含む材料ミックスが載せられる。マトリクス材料の融点の方が低いため、コーティング対象の構成部品にあらかじめ加えられた熱は、このマトリクス材料を融解するのに十分であり、それにより、粒子12がマトリクス材料内に埋め込まれる。コーティング層表面の均一化及び表面側の圧密化を行うために、次に第2の加熱工程を行うことができる。加熱装置としては、上述のようにレーザー光線、誘導コイル、または同等物を用いることができる。ここで重要なことは、入熱を調整できるよう、信頼できる制御可能性が備わっていることである。
粒子12を含む層が作製された後、この層の外側ゾーンは除去される。除去対象のこのゾーンは、図5に図示したように砥石車18により、目的に適うように研磨される。このときの材料除去は、図5において記号dで示されているように、目的に適うように厚さ30μmで行われる。研磨工程により、摩擦プレート9全体の厚みを精確に達成することができる。
研磨工程後、研磨した表面を、塩酸(HCl)、フッ酸(HF)といった酸により腐食処理を行う。この腐食処理を行うことにより、図6に示したように、粒子12の周囲の材料の表面、ここではスチール・コア11の表面の上に所望の高さだけ粒子が突き出る。腐食処理は、図6において記号uで示されているように、目的に適うように最大で5〜30μm、望ましくは10μmの深さまで行われ、所望の突き出し高さを得る。
硬い粒子12を入れ込む他の可能性としては、当該表面を粗くし、次に粒子12を、少なくともその直径の一部までを、粗くした表面内に機械的に押し込むことが挙げられる。表面を粗くするために、表面に、目的に適うようにサンドブラスト処理を行うことができる。好適には、粗面化処理は粗度5μmで行われる。硬い粒子12は、粗くした表面に押し込むことができる。そのために、粗くした表面に、目的に適うように粒子12が噴射される。この場合、粒子が確実に収まるだけでなく、粒子の周囲の材料にも同時にある程度の圧密硬化が生じる。粗くした表面に粒子を噴射するには、PVD(Plasma Vapor Deposition)法が用いられる。この方法は望ましくは、粒子12を入れ込むための前述のその他の可能性と一緒に用いることも可能である。
図4から図6には、摩擦プレート9の一方の面の処理のみが図示されている。もちろん、処理は両側の面について行われる。この処理は、目的に適うようにそれぞれ処理された面が上を向くように次々に行われるため、それにより、融解した材料が、望ましくない垂れを起こすことを防ぐ。もちろん、先述のとおり、プレートの代わりに、座面5、6の一方または両方を、プレートに関する先述の方法と同じ方法で直接処理することも可能である。
2サイクル大型ディーゼルエンジンのクランクシャフト・メインベアリングの図である。 図1の装置の下部の座面と上部の座面との間に挿入された摩擦プレートの図である。 図2の摩擦プレートの部分断面図である。 図3の摩擦プレートを作製するための、連続した作製ステップを図示したものである。 図3の摩擦プレートを作製するための、連続した作製ステップを図示したものである。 図3の摩擦プレートを作製するための、連続した作製ステップを図示したものである。
符号の説明
1 エンジンフレーム
2 下部
3 上部
4 タイロッド
5 座面
6 座面
7 ベアリングボア
8 シャフトジャーナル
9 摩擦プレート
10 通過穴
11 スチール・コア
12 粒子
13 表面ゾーン
14 噴射ノズル
15 レーザー源
16 レーザー光線
17 不活性ガスノズル
18 砥石車

Claims (28)

  1. エンジンフレーム(1)に統合された、大型エンジンのクランクシャフト・メインベアリングの下部(2)、及び該下部(2)の上に積み上げ可能で、タイロッド(4)により連結可能な上部(3)という形で、部材継ぎ目の領域において該部材継ぎ目に対して横方向にはたらく保持力により一緒に保持されている、当接した2つの機械部品を連結するための装置において、
    前記下部(2)及び前記上部(3)の、ベアリング・ボアの側面に位置した、互いに向き合った座面(5、6)が、保持力に対して直角を成す領域のみを備えていること、及び、互いに向き合った前記座面(5、6)の間にはそれぞれ1枚の、摩擦を高める摩擦プレート(9)が挿入されており、該摩擦プレート(9)には金属担体材料内に埋め込まれ、且つ表面側に突き出た粒子(12)が設けられており、該粒子(12)の材料は、前記座面(5、6)の領域に存在する材料より硬度が高いことを特徴とする装置。
  2. 前記粒子(12)がセラミック材料でできていることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
  3. 前記粒子(12)が炭化チタン(TiC)及び/または炭化タングステン(WoC)及び/または炭化ニオブ(NiobC)でできていることを特徴とする、請求項2に記載の装置。
  4. 前記粒子(12)の表面が、尖ったエッジを備えて不均一であることを特徴とする、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の装置。
  5. 前記粒子(12)の直径が30〜100μmであることを特徴とする、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の装置。
  6. 前記粒子(12)が、該粒子(12)を収容している材料の表面から最大で50〜90μmの高さだけ突き出していることを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記粒子(12)の硬度が1000HVより高いことを特徴とする、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の装置。
  8. 摩擦を高める手段が、前記座面(5、6)の互いに向き合った接触領域全体にわたって広がっていることを特徴とする、請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記摩擦プレート(9)には、前記タイロッド(4)に割り当てられた通過穴(10)が設けられていることを特徴とする、請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記粒子(12)が、該粒子(12)を収容した、構成部品の基礎材料の表面付近の層、または、該基礎材料の上に設けられたコーティング層内に埋め込まれていることを特徴とする、請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の装置。
  11. 互いに向き合った前記座面(5、6)の少なくとも一方に、表面側から突き出している前記硬い粒子が埋め込まれていることを特徴とする、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の装置。
  12. 請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の装置を作製するための方法において、
    互いに反対側を向く2つの表面の領域において、金属材料内に埋め込まれ、互いに向き合った座面(5、6)の領域に存在する材料より高い硬度の材料から作られた硬い粒子(12)が突き出している、互いに向き合った前記座面(5、6)の間に挿入可能なスチール製の摩擦プレート(9)が少なくとも1枚作製されることを特徴とする方法。
  13. 粒子(12)を含む層が、コーティング後表面側において一部除去され、次に表面側に腐食処理がほどこされることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
  14. 前記粒子(12)を含む層が前記表面側で一部研磨されることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
  15. 前記表面側に前記粒子(12)を設ける構成部品の、前記表面側が融解されること、及び、前記粒子(12)が前記表面側融解部内に直接入れ込まれることを特徴とする、請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記構成部品が0.8〜1mmの厚さだけ融解されることを特徴とする、請求項15に記載の方法。
  17. 前記粒子(12)を入れ込む前記構成部品の前記表面側にコーティング層が設けられ、該コーティング層は前記粒子(12)及び、前記粒子(12)のためのマトリクスとして機能する金属を含んだ材料ミックスから作製されており、該マトリクスを構成する金属の融点は、前記コーティング層を載せている前記構成部品の基礎となる材料の融点より低いことを特徴とする、請求項12から請求項16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記マトリクスを構成する材料が少なくともニッケル(Ni)、リン(P)、望ましくはニッケル(Ni)、リン(P)、ケイ素(Si)を含むニッケル合金であることを特徴とする、請求項17に記載の方法。
  19. 前記コーティング層が載せられた前記構成部品の前記表面側が、最高でも、前記構成部品の基礎となる材料の融点よりわずかに低い温度まで加熱されること、及び、この上に、前記マトリクス材料及び前記粒子(12)を含んだ前記材料ミックスが望ましくはパウダー状の状態で乗せられることを特徴とする、請求項17または請求項18に記載の方法。
  20. 前記粒子(12)を含んだ表面に、少なくとも前記粒子(12)の噴射中は不活性ガスが吹きつけられることを特徴とする、請求項12から請求項19のいずれか一項に記載の方法。
  21. 前記粒子(12)を含んだ層が、前記粒子(12)が乗せられた後に20〜50μmの深さ、望ましくは30μmの深さまで研磨されることを特徴とする、請求項12から請求項20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 研磨された前記表面が、最大で5〜30μmの深さ、望ましくは10μmの深さまで腐食処理されることを特徴とする、請求項12から請求項21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記表面側に前記粒子(12)が乗せられた前記構成部品の前記表面側を粗くすること、及び、前記粒子(12)の厚みの少なくとも一部が、粗くされた前記表面内に埋め込まれていることを特徴とする、請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の方法。
  24. 粗くした前記表面の粗度が5μmであることを特徴とする、請求項23に記載の方法。
  25. 前記表面にサンドブラスト処理をほどこすことを特徴とする、請求項22または請求項23のいずれか1項に記載の方法。
  26. 粗くした前記表面に前記粒子(12)が噴射されることを特徴とする、請求項23から請求項25のいずれか1項に記載の方法。
  27. 前記粒子(12)がPVD(プラズマ蒸着)法により、粗くした前記表面に乗せられることを特徴とする、請求項26に記載の方法。
  28. 互いに向き合った前記座面(5、6)の少なくとも一方に、突き出した硬い前記粒子(12)が入れ込まれていることを特徴とする、請求項12から請求項27のいずれか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008046911A1 (de) * 2008-09-12 2010-04-01 Robert Bosch Gmbh Verbindungsvorrichtung zum Bereitstellen einer gleitfesten Verbindung
DE102008056368A1 (de) 2008-11-07 2010-05-12 Esk Ceramics Gmbh & Co. Kg Sicherungselement für Schraubverbindungen und dessen Verwendung
DK200900478A (en) * 2009-04-14 2009-04-17 Man Diesel Af Man Diesel Se A METHOD FOR PROVIDING A MACHINE PART WITH A STEEL OR IRON FRICTION FACE, AND A MACHINE PART WITH A STEEL OR IRON FRICTION FACE
FR2995373B1 (fr) * 2012-09-12 2015-02-27 Ct Tech Des Ind Mecaniques Rondelle metallique de blocage rugueuse
CN107208677A (zh) * 2015-02-18 2017-09-26 宝马股份公司 车辆行走机构区域中在可分离地彼此夹紧的接合匹配件之间的连接系统
EP4015840B1 (en) 2020-12-21 2023-09-27 3M Innovative Properties Company Process for making a connecting element for the friction-increasing connection of components, and use of a connecting element

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60258481A (ja) * 1984-06-06 1985-12-20 Toyota Motor Corp 粒子分散表面被覆部材の製造方法
JPS6328879A (ja) * 1986-07-21 1988-02-06 ユナイテッド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイション 金属物品の表面にセラミック粒子を接合する方法
JPH03107403A (ja) * 1989-09-22 1991-05-07 Isuzu Motors Ltd 局部強化金属製品の製造方法
JPH04210165A (ja) * 1990-11-30 1992-07-31 Kanai Hiroyuki 摺動部材
JPH06147206A (ja) * 1992-11-06 1994-05-27 Hitachi Kizai Kk ボルトによる摩擦接合構造
JPH0849719A (ja) * 1994-05-31 1996-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸受メタル変形防止構造を有する軸受
JPH0892741A (ja) * 1994-09-20 1996-04-09 New Japan Radio Co Ltd ダイヤモンド堆積用超硬合金の表面処理方法
JPH09143671A (ja) * 1995-11-29 1997-06-03 Suzuki Motor Corp アルミニウム材の表面処理方法およびその処理膜
JP2000055095A (ja) * 1998-05-28 2000-02-22 Elektroschmelzwerk Kempten Gmbh 構成部分を摩擦接続的に結合するための結合エレメント
JP2001049467A (ja) * 1999-08-16 2001-02-20 Ngk Insulators Ltd 摺動材料およびその製造方法
JP2002513122A (ja) * 1998-04-29 2002-05-08 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト 分割した軸受装置、特に滑り軸受を具備する往復ピストン式機械における機械ケーシング
JP2002213485A (ja) * 2001-01-18 2002-07-31 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242498C2 (de) * 1982-11-18 1985-07-11 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE3736661C1 (de) * 1987-10-29 1988-07-21 Mtu Muenchen Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schichten
US5119864A (en) * 1988-11-10 1992-06-09 Lanxide Technology Company, Lp Method of forming a metal matrix composite through the use of a gating means
DK269990A (da) * 1990-11-12 1992-02-12 Man B & W Diesel Gmbh Krumtapaksel til en forbraendingsmotor
DE4332444B4 (de) * 1993-09-23 2006-06-01 Bayerische Motoren Werke Ag Maschinenteil aus einer Leichtmetall-Gußlegierung, insbesondere Pleuel für Hubkolbenmaschinen
DE29521198U1 (de) * 1995-08-23 1996-12-19 Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 42477 Radevormwald Bauteil mit einer zumindest in Teilbereichen seiner Oberfläche erhöhten Rauheit für eine Preßverbindung mit einem Bauelement
DE19535497C2 (de) * 1995-09-25 2003-07-24 Audi Ag Geteiltes Gleitlager
DE19750599A1 (de) * 1997-01-10 1998-07-30 Claussen Nils Metall-keramisches Konstruktionselement - sein Aufbau und seine Herstellung
JP3815658B2 (ja) * 2000-08-18 2006-08-30 スズキ株式会社 シリンダブロック
DE10136638C2 (de) * 2001-07-26 2003-11-20 Man B&W Diesel A/S, Copenhagen Sv Hubkolbenmaschine
DE102004018921A1 (de) * 2004-04-20 2005-11-17 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Herstellung einer Pleuelstange sowie eines Kolbenbolzens
US20070013159A1 (en) * 2005-03-23 2007-01-18 Mestre Miquel T Knuckle and bearing assembly and process of manufacturing same

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60258481A (ja) * 1984-06-06 1985-12-20 Toyota Motor Corp 粒子分散表面被覆部材の製造方法
JPS6328879A (ja) * 1986-07-21 1988-02-06 ユナイテッド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイション 金属物品の表面にセラミック粒子を接合する方法
JPH03107403A (ja) * 1989-09-22 1991-05-07 Isuzu Motors Ltd 局部強化金属製品の製造方法
JPH04210165A (ja) * 1990-11-30 1992-07-31 Kanai Hiroyuki 摺動部材
JPH06147206A (ja) * 1992-11-06 1994-05-27 Hitachi Kizai Kk ボルトによる摩擦接合構造
JPH0849719A (ja) * 1994-05-31 1996-02-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 軸受メタル変形防止構造を有する軸受
JPH0892741A (ja) * 1994-09-20 1996-04-09 New Japan Radio Co Ltd ダイヤモンド堆積用超硬合金の表面処理方法
JPH09143671A (ja) * 1995-11-29 1997-06-03 Suzuki Motor Corp アルミニウム材の表面処理方法およびその処理膜
JP2002513122A (ja) * 1998-04-29 2002-05-08 バイエリッシェ モートーレン ウエルケ アクチエンゲゼルシャフト 分割した軸受装置、特に滑り軸受を具備する往復ピストン式機械における機械ケーシング
JP2000055095A (ja) * 1998-05-28 2000-02-22 Elektroschmelzwerk Kempten Gmbh 構成部分を摩擦接続的に結合するための結合エレメント
JP2001049467A (ja) * 1999-08-16 2001-02-20 Ngk Insulators Ltd 摺動材料およびその製造方法
JP2002213485A (ja) * 2001-01-18 2002-07-31 Toyoda Mach Works Ltd 駆動力伝達装置

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