FR3073760A1 - Insert element and method of manufacture - Google Patents

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FR3073760A1
FR3073760A1 FR1860255A FR1860255A FR3073760A1 FR 3073760 A1 FR3073760 A1 FR 3073760A1 FR 1860255 A FR1860255 A FR 1860255A FR 1860255 A FR1860255 A FR 1860255A FR 3073760 A1 FR3073760 A1 FR 3073760A1
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FR
France
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mold
mold coating
coating layer
protruding portion
shape
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FR1860255A
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French (fr)
Inventor
Nobuaki Suzuki
Yuichi Mizumura
Ryo Nagasawa
Mirai Hisaoka
Akito Yamamoto
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
    • B22C9/04—Use of lost patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/0009—Cylinders, pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

L'invention concerne un élément à insérer qui disperse efficacement la contrainte de cisaillement générée au niveau de l'interface de la coulée composite. Un tel élément comprend, sur une surface (11s) à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite : une portion saillante (3) de forme maillée ; des surfaces de fond (F) entourées par la portion saillante (3) ; et une portion protubérante séparée (5a, 5b) préférentiellement en forme de broche. La portion saillante (3) comprend une partie supérieure et une portion de paroi verticale s'étendant depuis la surface de fond. La largeur en partie supérieure est supérieure à la largeur de la portion de paroi verticale. Au moins certaines des surfaces de fond (F) sont approximativement planes. Lorsque la portion saillante (3) est prise en projection sur un plan, elle forme des portions linéaires (31) et une portion de jonction (32) où fusionnent des portions linéaires.An insert element that effectively disperses the shear stress generated at the interface of the composite casting. Such an element comprises, on a surface (11s) to which the cast metal is to be bonded by composite casting: a projecting portion (3) of meshed shape; bottom surfaces (F) surrounded by the projecting portion (3); and a separate protuberant portion (5a, 5b) preferably spindle-shaped. The projecting portion (3) includes an upper portion and a vertical wall portion extending from the bottom surface. The width at the top is greater than the width of the vertical wall portion. At least some of the bottom surfaces (F) are approximately planar. When the protruding portion (3) is projected on a plane, it forms linear portions (31) and a joining portion (32) where linear portions merge.

Description

ÉLÉMENT À INSÉRER ET SON PROCÉDÉ DE FABRICATIONELEMENT TO BE INSERTED AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

Domaine TechniqueTechnical area

La présente invention concerne un élément à insérer et son procédé de fabrication. La présente invention concerne plus particulièrement un élément à insérer ayant un effet d'amortissement des vibrations et son procédé de fabrication.The present invention relates to an insert element and its manufacturing process. The present invention relates more particularly to an element to be inserted having a vibration damping effect and its manufacturing process.

Arrière-plan technologiqueTechnological background

Un bloc-cylindres (ci-après également appelé B/C), qui est une partie centrale d’une automobile, est moulé selon un procédé de coulage sous pression à haute productivité, et des manchons dans lesquels des pistons coulissent sont insérés dans l’aluminium en même temps que le coulage sous pression.A cylinder block (hereinafter also called B / C), which is a central part of an automobile, is molded according to a high productivity die casting process, and sleeves in which pistons slide are inserted into the aluminum at the same time as die casting.

Un tel manchon inséré dans du métal coulé par coulage sous pression présente classiquement des saillies séparées avec des extrémités distales rétrécies sur la surface périphérique extérieure du manchon (voir, par exemple, les Documents de brevet JP 4429025 B2 et JP 4210468 B2). Ces saillies augmentent la force d’adhérence et de liaison (force d’adhérence) entre un cylindre et le manchon, réduisent la contrainte résiduelle entre les alésages, évitent la réduction de la force d’adhérence à l’aluminium dans la direction radiale, et en outre, améliorent la dissipation thermique pendant la combustion, et ainsi, ces saillies contribuent à d'excellentes performances du moteur.Such a sleeve inserted into die-cast metal conventionally has separate projections with narrowed distal ends on the outer peripheral surface of the sleeve (see, for example, Patent Documents JP 4429025 B2 and JP 4210468 B2). These projections increase the adhesion and bonding force (adhesion force) between a cylinder and the sleeve, reduce the residual stress between the bores, avoid the reduction of the adhesion force to the aluminum in the radial direction, and in addition, improve heat dissipation during combustion, and thus, these projections contribute to excellent engine performance.

Récemment, pour améliorer le confort d'utilisation du véhicule, la nécessité de réduire le bruit et les vibrations générés par les pièces en rotation s'est accrue, non seulement pour un B/C, mais également pour un tambour de frein, une partie d'arbre d'un carter de transmission, et un moyeu de roue en aluminium. Certains exemples dans lesquels un élément en fonte à insérer est inséré dans un corps en aluminium par coulée composite ont été rapportés (par exemple, voir JP H05-187466 A).Recently, to improve vehicle comfort, the need to reduce the noise and vibrations generated by rotating parts has increased, not only for a B / C, but also for a brake drum, part shaft of a transmission housing, and an aluminum wheel hub. Some examples in which a cast iron element to be inserted is inserted into an aluminum body by composite casting have been reported (for example, see JP H05-187466 A).

Problématique de l'inventionProblem of the invention

Aujourd'hui, la réduction de la taille d'un moteur impliquant un amincissement des manchons est fortement souhaitée. Dans cette situation, les techniques classiques, par exemple, présentées dans les Documents JP 4429025 B2 et JP 4210468 B2., posent un problème majeur en ce que l'amincissement des manchons détériore la rigidité. Cela est dû au fait que les manchons sont exposés à une pression d'injection élevée de métal fondu d'aluminium lors du moulage par coulage sous pression, et en outre, lorsqu'une culasse est fixée au B/C, de fortes charges de fixation des boulons sont susceptibles de générer une distorsion de compression élevée dans les manchons.Today, the reduction of the size of an engine involving a thinning of the sleeves is highly desired. In this situation, the conventional techniques, for example, presented in Documents JP 4429025 B2 and JP 4210468 B2., Pose a major problem in that the thinning of the sleeves deteriorates the rigidity. This is due to the fact that the sleeves are exposed to a high injection pressure of molten aluminum during die casting, and furthermore, when a cylinder head is attached to the B / C, heavy loads of fixing bolts is likely to generate high compression distortion in the sleeves.

Dans une pièce rotative en aluminium comprenant un élément d'insertion tel que décrit dans le document JP H05-187466 A, il existe une grande différence de module de Young entre l'élément en fonte inséré et l'aluminium. En raison de cette différence, il est à craindre qu'un couple de rotation élevé exercé lors du freinage génère une contrainte de cisaillement élevée localement au niveau de l'interface de coulée composite, et qu'une déformation plastique de l'aluminium puisse se produire dans les régions locales autour de l'interface.In a rotating aluminum part comprising an insertion element as described in the document JP H05-187466 A, there is a large difference in Young's modulus between the element in cast iron inserted and the aluminum. Because of this difference, it is to be feared that a high torque exerted during braking generates a high shear stress locally at the level of the composite casting interface, and that a plastic deformation of the aluminum could produce in local regions around the interface.

Ainsi, le développement d'une nouvelle structure de manchon augmentant davantage la rigidité et dispersant les contraintes générées par une force externe serait souhaitable pour permettre de prévenir la détérioration des caractéristiques de bruit, de vibrations et de dureté (BVD) autour des alésages.Thus, the development of a new sleeve structure further increasing the rigidity and dispersing the stresses generated by an external force would be desirable in order to prevent the deterioration of the noise, vibration and hardness (BVD) characteristics around the bores.

SolutionSolution

Les inventeurs ont mené des études approfondies et ont conçu un élément à insérer comportant en surface des portions saillantes en forme de maille sur lesquelles le métal coulé doit être lié par coulée composite et présentant également une structure efficace pour réduire la distorsion et la contrainte, et son procédé de fabrication pour résoudre les problèmes ci-dessus.The inventors have carried out in-depth studies and have designed an insert element having on the surface projecting portions in the form of a mesh to which the cast metal is to be bonded by composite casting and also having an effective structure for reducing distortion and stress, and its manufacturing process to solve the above problems.

[1] Un mode de réalisation concerne un élément à insérer comprenant, sur une surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite :[1] An embodiment relates to an element to be inserted comprising, on a surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting:

une portion saillante de forme maillée ;a projecting portion of mesh shape;

des surfaces de fond entourées par la portion saillante ; et une portion protubérante séparée, dans laquelle la portion saillante comprend une partie supérieure et une portion de paroi verticale s'étendant depuis un niveau de fond des surfaces de fond, la largeur de la partie supérieure est supérieure à la largeur de la portion de paroi verticale, au moins certaines des surfaces de fond sont approximativement planes, la portion protubérante séparée présente une forme de broche s'étendant depuis au moins certaines des surfaces de fond, et lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires et une portion de jonction dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.bottom surfaces surrounded by the projecting portion; and a separate protruding portion, in which the protruding portion includes an upper portion and a vertical wall portion extending from a bottom level of the bottom surfaces, the width of the upper portion is greater than the width of the wall portion vertical, at least some of the bottom surfaces are approximately planar, the separate protruding portion has a pin shape extending from at least some of the bottom surfaces, and when the protruding mesh-shaped portion is assumed to be projected onto a plane, the protruding portion forms linear portions and a junction portion in which at least two of the linear portions merge.

[2] Un autre mode de réalisation concerne un élément à insérer comprenant, sur une surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite :[2] Another embodiment relates to an element to be inserted comprising, on a surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting:

une portion saillante de forme maillée ; et des surfaces de fond entourées par la partie saillante, dans lesquelles la portion saillante comprend une partie supérieure et une portion de paroi verticale s'étendant depuis un niveau de fond des surfaces de fond, la largeur de la partie supérieure est supérieure à la largeur de la portion de paroi verticale, au moins certaines des surfaces de fond sont des surfaces convexes bombées dans une direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, et lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires et une portion de jonction dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.a projecting portion of mesh shape; and bottom surfaces surrounded by the projection, in which the projection comprises an upper part and a vertical wall portion extending from a bottom level of the bottom surfaces, the width of the upper part is greater than the width of the vertical wall portion, at least some of the bottom surfaces are convex surfaces curved in an outer peripheral direction of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting, and when the protruding portion of meshed shape is assumed to be projected on a plane, the projecting portion forms linear portions and a junction portion in which at least two of the linear portions merge.

[3] Encore un autre mode de réalisation concerne un élément à insérer comprenant, sur une surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite :[3] Yet another embodiment relates to an element to be inserted comprising, on a surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting:

une portion saillante de forme maillée ;a projecting portion of mesh shape;

des surfaces de fond entourées par la portion saillante ; et une portion protubérante séparée, dans laquelle la portion saillante comprend une portion de paroi verticale s'étendant depuis le niveau de fond des surfaces de fond et présentant des hauteurs différentes de manière aléatoire, au moins certaines des surfaces de fond sont approximativement planes, la portion protubérante séparée présente une forme de broche s'étendant depuis au moins certaines des surfaces de fond, et lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires et une portion de jonction dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.bottom surfaces surrounded by the projecting portion; and a separate protruding portion, in which the projecting portion includes a vertical wall portion extending from the bottom level of the bottom surfaces and having randomly different heights, at least some of the bottom surfaces are approximately planar, the separate protruding portion has a pin shape extending from at least some of the bottom surfaces, and when the protruding portion of the mesh shape is assumed to be projected onto a plane, the protruding portion forms linear portions and a junction portion in which at minus two of the linear portions merge.

[4] Encore un autre mode de réalisation concerne un élément à insérer comprenant, sur une surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite :[4] Yet another embodiment relates to an element to be inserted comprising, on a surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting:

une portion saillante de forme maillée ; et des surfaces de fond entourées par la partie saillante, dans lesquelles la portion saillante comprend une portion de paroi verticale s'étendant depuis le niveau (niveau de fond) des surfaces de fond et présentant des hauteurs différentes de manière aléatoire, au moins certaines des surfaces de fond sont des surfaces convexes bombées dans une direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, et lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan plat, la portion saillante forme des portions linéaires et une portion de jonction dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.a projecting portion of mesh shape; and bottom surfaces surrounded by the projection, in which the projection comprises a vertical wall portion extending from the level (bottom level) of the bottom surfaces and having randomly different heights, at least some of the bottom surfaces are convex surfaces curved in an outer peripheral direction of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting, and when the protruding portion of the mesh shape is assumed to be projected onto a flat plane, the protruding portion forms portions linear and a junction portion in which at least two of the linear portions merge.

[5] Dans l'élément à insérer conforme à ce qui précède au point [2] ou au point [4], il est préférable qu’une surface de fond qui constitue/forme une surface convexe comprenne une portion protubérante séparée en forme de broche s'étendant à partir du niveau de fond (niveau de la surface de fond).[5] In the element to be inserted in accordance with the above in point [2] or in point [4], it is preferable that a bottom surface which constitutes / forms a convex surface comprises a separate protruding portion in the form of spindle extending from the bottom level (level of the bottom surface).

[6] Dans l'élément à insérer selon l'un quelconque des points [1], [3], et [5] ci-dessus, il est préférable que la portion protubérante en forme de broche soit (a) une portion protubérante en forme de broche effilée dans laquelle le diamètre d'une extrémité distale de la portion saillante est inférieur au diamètre de la base de la portion saillante et a une hauteur de 0,1 mm ou plus et de 0,5 mm ou moins, et/ou (b) une portion protubérante présentant une forme en demi-dôme.[6] In the element to be inserted according to any one of the points [1], [3], and [5] above, it is preferable that the protruding pin-shaped portion is (a) a protruding portion in the form of a tapered pin in which the diameter of a distal end of the protruding portion is less than the diameter of the base of the protruding portion and has a height of 0.1 mm or more and 0.5 mm or less, and / or (b) a protruding portion having a half-dome shape.

[7] Dans l'élément à insérer selon l'un quelconque des points [1], [3], [5], et [6] ci-dessus, il est préférable de former une à dix des portions protubérantes séparées dans chaque surface de fond entourée par la portion saillante.[7] In the element to be inserted according to any one of the points [1], [3], [5], and [6] above, it is preferable to form one to ten of the separate protruding portions in each bottom surface surrounded by the projecting portion.

[8] Dans l'élément à insérer selon l'un quelconque des points [1] à [7] ci-dessus, il est préférable que lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la surface projetée de la portion saillante soit de 5 % ou plus et de 70 % ou moins par rapport à la surface totale projetée.[8] In the element to be inserted according to any one of the points [1] to [7] above, it is preferable that when the projecting portion of mesh shape is assumed to be projected onto a plane, the projected surface of the protruding portion is 5% or more and 70% or less compared to the total projected area.

[9] Dans l'élément à insérer selon l'un quelconque des points [1] à [8] ci-dessus, il est préférable que lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan, le diamètre d'un cercle inscrit dans un contour d'une portion entourée par les portions linéaires et la portion de jonction soit de 0,5 mm ou plus et de 30 mm ou moins.[9] In the element to be inserted according to any one of the points [1] to [8] above, it is preferable that when the projecting portion of meshed shape is assumed to be projected onto a plane, the diameter of a circle inscribed in a contour of a portion surrounded by the linear portions and the joining portion is 0.5 mm or more and 30 mm or less.

[10] Dans l'élément à insérer selon l'un quelconque des points [1] à [9] ci-dessus, il est préférable que la hauteur de la portion saillante de forme maillée soit de 0,1 mm ou plus et de 5,0 mm ou moins.[10] In the element to be inserted according to any one of the points [1] to [9] above, it is preferable that the height of the projecting portion of mesh shape is 0.1 mm or more and 5.0 mm or less.

[11] Dans l'élément à insérer selon l'un quelconque des points [1] à [10] ci-dessus, il est préférable que la longueur des portions linéaires dans le sens de la largeur soit de 0,1 mm ou plus et de 8,0 mm ou moins.[11] In the element to be inserted according to any one of the points [1] to [10] above, it is preferable that the length of the linear portions in the width direction is 0.1 mm or more and 8.0 mm or less.

[12] Dans l'élément à insérer conforme à l'un quelconque des points [1 ] à [11 ] ci-dessus, il est préférable que l'élément à insérer soit un manchon de cylindre, un élément coulissant de frein, un élément de support, et un moyeu pour une roue de moto.[12] In the element to be inserted in accordance with any of the points [1] to [11] above, it is preferable that the element to be inserted is a cylinder sleeve, a sliding brake element, a support element, and a hub for a motorcycle wheel.

[13] Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un élément à insérer comprenant au moins les étapes consistant à :[13] According to another aspect, a method of manufacturing an element to be inserted is proposed, comprising at least the steps consisting in:

appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface, sur laquelle du métal fondu doit être versé, d'un moule ;applying a mold coating agent to a surface, onto which molten metal is to be poured, of a mold;

former une couche de revêtement de moule en une forme avec des fissures et des creux sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu sur la couche de revêtement de moule tout en faisant tourner le moule, dans lequel les fissures comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule et atteignant une surface du moule, les largeurs des écarts diminuent de la surface de la couche de revêtement de moule vers la surface du moule, au moins certains des écarts s'étendent le long de la surface du moule, et les creux présentent une forme de broche qui n'atteint pas la surface du moule.forming a mold coating layer into a shape with cracks and pits on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal onto the mold coating layer while rotating the mold, wherein the cracks include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer and reaching a surface of the mold , the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer to the surface of the mold, at least some of the gaps extend along the surface of the mold, and the depressions have a spindle shape which does not reach not the mold surface.

[14] Selon encore un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un élément à insérer comprenant au moins les étapes consistant à :[14] According to yet another aspect, a method of manufacturing an element to be inserted is proposed, comprising at least the steps consisting in:

appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface, sur laquelle du métal fondu doit être versé, d'un moule ;applying a mold coating agent to a surface, onto which molten metal is to be poured, of a mold;

former une couche de revêtement de moule en une forme avec des fissures sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu sur la couche de revêtement de moule tout en faisant tourner le moule, dans lequel les fissures comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule jusqu’à une surface du moule, les largeurs des écarts diminuent de la surface de la couche de revêtement de moule vers la surface du moule, certains des écarts s'étendent le long de la surface du moule, et des parties centrales d'au moins certaines des parties définies par les fissures dans la couche de revêtement de moule sont en retrait par rapport aux environs des parties centrales (environs entourant ces parties centrales).forming a mold coating layer into a shape with cracks on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal onto the mold coating layer while rotating the mold, wherein the cracks include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer to a surface of the mold, the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer to the surface of the mold, some of the gaps extend along the surface of the mold, and central portions of at least some of the portions defined by the cracks in the mold coating layer are set back from the surroundings of the central parts (surroundings surrounding these central parts).

[15] Suivant encore un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un élément à insérer comprenant au moins les étapes consistant à :[15] According to yet another aspect, a method of manufacturing an element to be inserted is proposed, comprising at least the steps consisting in:

appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface, sur laquelle du métal fondu doit être versé, d'un moule ;applying a mold coating agent to a surface, onto which molten metal is to be poured, of a mold;

former une couche de revêtement de moule en une forme avec des fissures et des creux sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu sur la couche de revêtement de moule tout en faisant tourner le moule, dans lequel les fissures comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule en direction d'une surface du moule, les largeurs des écarts diminuent de la surface de la couche de revêtement de moule vers la surface du moule, les profondeurs des écarts diffèrent de manière aléatoire (de sorte que les fissures ont une variation aléatoire de profondeur), et les creux présentent une forme de broche qui n'atteint pas la surface du moule.forming a mold coating layer into a shape with cracks and pits on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal onto the mold coating layer while rotating the mold, wherein the cracks include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer toward a surface of the mold, the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer to the surface of the mold, the depths of the gaps differ randomly (so that the cracks have a random variation in depth), and the depressions present a pin shape that does not reach the surface of the mold.

[16] Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un élément à insérer comprenant au moins les étapes consistant à :[16] According to another aspect, a method of manufacturing an element to be inserted is proposed, comprising at least the steps consisting in:

appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface, sur laquelle du métal fondu doit être versé, d'un moule ;applying a mold coating agent to a surface, onto which molten metal is to be poured, of a mold;

former une couche de revêtement de moule en une forme avec des fissures sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu sur la couche de revêtement de moule tout en faisant tourner le moule, dans lequel les fissures comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule en direction d'une surface du moule, les largeurs des écarts diminuent de la surface de la couche de revêtement de moule vers la surface du moule, les profondeurs des écarts diffèrent de manière aléatoire, et des parties centrales d'au moins certaines des parties définies par les fissures dans la couche de revêtement de moule sont en retrait par rapport aux environs des parties centrales (environs entourant ces parties centrales).forming a mold coating layer into a shape with cracks on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal onto the mold coating layer while rotating the mold, wherein the cracks include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer toward a surface of the mold, the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer to the surface of the mold, the depths of the gaps differ randomly, and central portions of at least some of the portions defined by the cracks in the layer of mold coating are set back from the surroundings of the central parts (surroundings surrounding these central parts).

[17] Dans le procédé de fabrication d'un élément à insérer selon l'un quelconque des points [13] à [16] ci-dessus, il est préférable que les fissures présentent une forme maillée.[17] In the method of manufacturing an element to be inserted according to any one of the points [13] to [16] above, it is preferable that the cracks have a mesh shape.

[18] Dans le procédé de fabrication d'un élément à insérer selon l'un quelconque des points [13] à [17] ci-dessus, il est préférable que l'agent de revêtement de moule contienne au moins un matériau ignifuge, un liant et un solvant.[18] In the method of manufacturing an element to be inserted according to any one of the points [13] to [17] above, it is preferable that the mold coating agent contains at least one flame retardant material, a binder and a solvent.

[19] Dans le procédé de fabrication d'un élément à insérer selon l'un quelconque des points [13] à [18] ci-dessus, il est préférable que l'étape de formation de la couche de revêtement de moule comprenne le chauffage de l'agent de revêtement de moule à une température comprise entre une température d'évaporation d'un solvant et une température supérieure à la température d'évaporation de 110 °C, inclus, et le séchage du solvant pour former la couche de revêtement de moule avec la forme des fissures.[19] In the process for manufacturing an insert according to any of the points [13] to [18] above, it is preferable that the step of forming the mold coating layer includes the heating the mold coating agent to a temperature between an evaporation temperature of a solvent and a temperature above the evaporation temperature of 110 ° C, inclusive, and drying the solvent to form the layer of mold coating with the form of cracks.

Effets avantageuxBeneficial effects

Un élément à insérer selon la présente invention réduit les contraintes de cisaillement et de compression au niveau de l’interface de coulée composite et améliore les caractéristiques d’amortissement des vibrations dans un produit obtenu en insérant l’élément à insérer dans de l’aluminium ou analogue par coulée composite, et évite ainsi la détérioration des caractéristiques de BVD. De plus, l'élément à insérer présente des formes spécifiques sur la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, ce qui augmente la zone de contact avec l'aluminium utilisé pour la coulée composite et améliore la conductivité thermique qui affecte le transfert de chaleur et la diffusivité thermique de l'élément à insérer dans l'aluminium.An element to be inserted according to the present invention reduces the shear and compression stresses at the level of the composite casting interface and improves the vibration damping characteristics in a product obtained by inserting the element to be inserted in aluminum. or the like by composite casting, and thus prevents deterioration of the characteristics of BVD. In addition, the element to be inserted has specific shapes on the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting, which increases the contact area with the aluminum used for composite casting and improves the thermal conductivity which affects the heat transfer and the thermal diffusivity of the element to be inserted in the aluminum.

Brève description des figuresBrief description of the figures

La figure 1 est une vue en perspective conceptuelle d'un exemple de manchon de cylindre.Figure 1 is a conceptual perspective view of an example of a cylinder sleeve.

La figure 2 est une vue agrandie schématique de la zone d1 sur la figure 1 et une vue en perspective conceptuelle d'une surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon un premier mode de réalisation de la présente invention.Figure 2 is an enlarged schematic view of the area d1 in Figure 1 and a conceptual perspective view of a surface, to which the cast metal is to be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to a first mode of realization of the present invention.

La figure 3 est une vue schématique agrandie de la surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un manchon de cylindre similaire à celui de la figure 1 et d'une vue conceptuelle en perspective d'une surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention.FIG. 3 is an enlarged schematic view of the surface, to which the cast metal must be bonded by composite casting, of a cylinder sleeve similar to that of FIG. 1 and of a conceptual perspective view of a surface, to which the cast metal must be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to a second embodiment of the present invention.

La figure 4 est une vue en coupe schématique d'un exemple de bloc-cylindres.Figure 4 is a schematic sectional view of an example of a cylinder block.

La figure 5 est une vue de dessus d'une partie de la surface, à laquelle un métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le premier mode de réalisation de la présente invention lorsqu'il est visualisé en deux dimensions.Figure 5 is a top view of a portion of the surface, to which a cast metal is to be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the first embodiment of the present invention when viewed in two dimensions.

La figure 6 est une vue en coupe prise le long de la ligne A-A' de la figure 5.FIG. 6 is a sectional view taken along line A-A 'of FIG. 5.

La figure 7 est une vue en coupe agrandie d'une portion protubérante séparée en forme de broche effilée sur la figure 6.FIG. 7 is an enlarged sectional view of a separate protruding portion in the form of a tapered pin in FIG. 6.

La figure 8 est une vue en coupe agrandie d'une portion protubérante séparée en forme de demi-dôme sur la figure 6.FIG. 8 is an enlarged sectional view of a separate protruding portion in the form of a half-dome in FIG. 6.

La figure 9 est une vue en coupe transversale schématique de portions saillantes présentant des formes rétrécies.Figure 9 is a schematic cross-sectional view of protruding portions having narrowed shapes.

La figure 10 est une vue en coupe prise le long de la ligne B-B' de la figure 5 et une vue schématique de portions saillantes composées de portions de paroi verticales.Figure 10 is a sectional view taken along line B-B 'of Figure 5 and a schematic view of protruding portions composed of vertical wall portions.

La figure 11 est une photographie au microscope électronique à un grossissement au facteur 12 d'une partie de la surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le premier mode de réalisation de la présente invention.FIG. 11 is a photograph with an electron microscope at a 12-fold magnification of a part of the surface, to which the cast metal must be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the first embodiment of the present invention.

La figure 12 est une vue de dessus d'une partie de la surface, à laquelle un métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention lorsqu'il est visualisé en deux dimensions.Figure 12 is a top view of a portion of the surface, to which a cast metal is to be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the second embodiment of the present invention when viewed in two dimensions.

La figure 13 est une vue en coupe prise le long de la ligne D-D' sur la figure 12.Figure 13 is a sectional view taken along line D-D 'in Figure 12.

La figure 14 est une photographie au microscope électronique à un grossissement au facteur 20 d'une partie de la surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention.FIG. 14 is a photograph with an electron microscope at a 20-fold magnification of a part of the surface, to which the cast metal must be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the second embodiment of the present invention.

Les figures 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F, 15G, 15H, correspondant à des moments successifs au cours de la fabrication, forment ensemble un schéma permettant d'expliquer un procédé de fabrication d'un élément à insérer selon la présente invention.Figures 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F, 15G, 15H, corresponding to successive moments during manufacture, together form a diagram for explaining a method of manufacturing an element to be inserted according to the present invention.

Les figures 16A, 16B, 16C, 16D, correspondant à différents stades dans le traitement, forment un schéma permettant d'expliquer le mécanisme de formation d'une couche de revêtement de moule dans le procédé de fabrication d'un élément à insérer selon la présente invention.FIGS. 16A, 16B, 16C, 16D, corresponding to different stages in the processing, form a diagram making it possible to explain the mechanism for forming a layer of mold coating in the method of manufacturing an element to be inserted according to the present invention.

La figure 17 est un schéma illustrant schématiquement un élément à insérer obtenu en utilisant la couche de revêtement de moule décrite à la figure 16D.Figure 17 is a diagram schematically illustrating an insert to be obtained using the mold coating layer described in Figure 16D.

Les figures 18A et 18B, 18C, 18D servent à expliquer schématiquement les contraintes générées au niveau d'une interface de coulée composite et l'effet de réduction des contraintes dans le cas où un élément à insérer est un manchon de cylindre à insérer dans un bloc-cylindres de moteur par coulée composite.Figures 18A and 18B, 18C, 18D are used to schematically explain the stresses generated at a composite casting interface and the stress reduction effect in the case where an element to be inserted is a cylinder sleeve to be inserted in a engine cylinder block by composite casting.

Les figures 19A et 19B, 19C, 19D est un schéma permettant d'expliquer les contraintes générées au niveau d'une interface de coulée composite et l'effet de réduction des contraintes dans le cas où un élément à insérer est un élément coulissant configuré pour entrer en contact avec des sabots de frein, inséré dans un frein à tambour d'aluminium par coulée composite.Figures 19A and 19B, 19C, 19D is a diagram for explaining the stresses generated at a composite casting interface and the stress reduction effect in the case where an element to be inserted is a sliding element configured to come into contact with brake shoes, inserted in an aluminum drum brake by composite casting.

La figure 20 est une photographie au microscope électronique d'un élément à insérer, illustrant un exemple de reliefs externes de l’élément à insérer.FIG. 20 is a photograph with an electron microscope of an element to be inserted, illustrating an example of external reliefs of the element to be inserted.

La figure 21 est une photographie au microscope électronique d'une coupe transversale d'un élément à insérer.FIG. 21 is a photograph with an electron microscope of a cross section of an element to be inserted.

Détails de Modes de Réalisation illustrant l'inventionDetails of Embodiments illustrating the invention

Ci-après, des modes de réalisation vont être décrits en détail, sans que la portée de la présente invention ne soit limitée à ces modes.In the following, embodiments will be described in detail, without the scope of the present invention being limited to these modes.

Un mode de réalisation concerne un élément à insérer. Des exemples de matériaux pour l'élément à insérer comprennent la fonte, un alliage de cuivre, l'étain, ou un alliage de zinc, qui sont des métaux présentant d'importantes gravités spécifiques, des propriétés de glissement automatique, et un grand coefficient d'amortissement des vibrations. En particulier, la fonte est appropriée car la fonte est un alliage ternaire contenant couramment du fer, du carbone, et du silicium, il s'agit d'un alliage dans lequel du graphite présentant une excellente propriété de glissement automatique est cristallisé, et présente une excellente propriété d'amortissement des vibrations. Par exemple, la fonte peut contenir, en plus du Fe, entre 3,1 et 3,8 % en masse de T. C (carbone total), de 1,9 à 2,5 % en masse de Si, de 0,5 à 1,0 % en masse de Mn, de 0,01 à 0,5 % en masse de P, et de 0,02 à 0,1 % en masse de S par rapport à la masse totale de la fonte.One embodiment relates to an element to be inserted. Examples of materials for the insert include cast iron, a copper alloy, tin, or a zinc alloy, which are metals with significant specific gravities, automatic sliding properties, and a large coefficient vibration damping. In particular, cast iron is suitable because cast iron is a ternary alloy commonly containing iron, carbon, and silicon, it is an alloy in which graphite having an excellent property of automatic sliding is crystallized, and presents an excellent vibration damping property. For example, cast iron may contain, in addition to Fe, between 3.1 and 3.8% by mass of T. C (total carbon), from 1.9 to 2.5% by mass of Si, from 0, 5 to 1.0% by mass of Mn, from 0.01 to 0.5% by mass of P, and from 0.02 to 0.1% by mass of S relative to the total mass of the pig iron.

La forme du corps d'un élément à insérer n'est pas particulièrement limitée mais peut être choisie de manière appropriée en fonction de l'application. Des exemples de forme de l'élément à insérer comprennent une forme cylindrique, une forme semi-cylindrique, une forme en U ou en forme de T inversé vue en section transversale, et une forme incurvée ou une forme de plaque approximativement plane. Des exemples pour l'élément à insérer comprennent ceux à insérer dans un certain type de pièces coulées sous pression par coulée composite, tel qu'un manchon de cylindre à insérer dans un bloc-cylindres de moteur ; un élément coulissant annulaire, qui entre en contact avec des sabots de frein, à insérer dans un frein à tambour en aluminium d'un frein à récupération d'un véhicule électrique, un véhicule hybride, ou similaire ; un bossage de moyeu de roue coulé sous pression pour une moto et des machines spéciales ; en outre, une pièce de tourillon de vilebrequin dans un bloc-cylindres ou un carter inférieur ; et une partie de support dans un carter de transmission ou un carter d'un moteur électrique ou similaire. Ci-après, la présente invention sera décrite en illustrant un manchon de cylindre de forme cylindrique ; cependant, la présente invention n'est pas limitée aux éléments à insérer présentant des formes spécifiques ou à des produits spécifiques.The shape of the body of an element to be inserted is not particularly limited but can be chosen appropriately depending on the application. Examples of the shape of the element to be inserted include a cylindrical shape, a semi-cylindrical shape, a U-shape or an inverted T-shape seen in cross section, and a curved shape or an approximately flat plate shape. Examples of the element to be inserted include those to be inserted into a certain type of parts cast by composite casting, such as a cylinder sleeve to be inserted into an engine cylinder block; an annular sliding element, which comes into contact with brake shoes, to be inserted in an aluminum drum brake of a regenerative brake of an electric vehicle, a hybrid vehicle, or the like; a die-cast wheel hub boss for a motorcycle and special machines; in addition, a piece of crankshaft journal in a cylinder block or lower case; and a support part in a transmission casing or a casing of an electric motor or the like. Hereinafter, the present invention will be described by illustrating a cylinder sleeve of cylindrical shape; however, the present invention is not limited to the elements to be inserted having specific shapes or to specific products.

La figure 1 est une vue en perspective conceptuelle d'un manchon de cylindre 11, qui est un exemple d'élément à insérer. Le manchon de cylindre 11 présente une structure tubulaire définie par une surface intérieure 11 is et une surface extérieure 11s, et la surface extérieure 11s est la surface à laquelle le métal coulé, tel que de l'aluminium, doit être lié par coulée composite. La figure 2 est un exemple d'une vue en perspective schématique agrandie de la zone indiquée par d1 sur la figure 1 et est une vue en perspective schématique d'un élément à insérer selon un premier mode de réalisation de la présente application. Le manchon de cylindre comprend des portions saillantes 3 en forme de maille, une surface inférieure ou surface de fond F, et des portions protubérantes séparées 5a et 5b sur la surface 11s à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. Les portions saillantes 3 en forme de maille font saillie depuis la surface de fond F et existent de manière continue sur toute la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. La figure 3 est un exemple d'une vue en perspective schématique agrandie d'une zone de la surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un manchon de cylindre similaire à celui de la figure 1 et est une vue en perspective schématique d'un élément à insérer conforme à un deuxième mode de réalisation de la présente application. La configuration de la portion saillante 3 en forme de maille est presque identique à celle de la figure 2. Cependant, sur la figure 3, une surface inférieure ou surface de fond C, entourée par la portion saillante 3 en forme de maille, présente une structure de surface convexe dans laquelle le centre constitue une bosse par rapport à ses environs (ici par rapport à la zone entourant la zone bombée).Figure 1 is a conceptual perspective view of a cylinder sleeve 11, which is an example of an element to be inserted. The cylinder sleeve 11 has a tubular structure defined by an interior surface 11 is and an exterior surface 11s, and the exterior surface 11s is the surface to which the cast metal, such as aluminum, is to be bonded by composite casting. Figure 2 is an example of an enlarged schematic perspective view of the area indicated by d1 in Figure 1 and is a schematic perspective view of an element to be inserted according to a first embodiment of the present application. The cylinder sleeve comprises protruding portions 3 in the form of a mesh, a lower surface or bottom surface F, and separate protruding portions 5a and 5b on the surface 11s to which the cast metal is to be bonded by composite casting. The mesh-shaped protruding portions 3 protrude from the bottom surface F and exist continuously over the entire surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting. Figure 3 is an example of an enlarged schematic perspective view of an area of the surface, to which the cast metal is to be bonded by composite casting, of a cylinder sleeve similar to that of Figure 1 and is a schematic perspective view of an element to be inserted in accordance with a second embodiment of the present application. The configuration of the protruding portion 3 in the form of a mesh is almost identical to that of FIG. 2. However, in FIG. 3, a lower surface or bottom surface C, surrounded by the protruding portion 3 in the form of a mesh, presents a convex surface structure in which the center constitutes a bump in relation to its surroundings (here in relation to the zone surrounding the curved zone).

Dans ce qui suit, un manchon de cylindre va être brièvement décrit. La figure 4 est un schéma conceptuel illustrant un exemple d'un bloc-cylindres comprenant un manchon de cylindre en tant que constituant. Le bloc-cylindres 10 est coulé en liant de l'aluminium 12 à la surface périphérique extérieure du manchon de cylindre 11, par coulée composite.In the following, a cylinder sleeve will be briefly described. FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of a cylinder block comprising a cylinder sleeve as a component. The cylinder block 10 is cast by bonding aluminum 12 to the outer peripheral surface of the cylinder sleeve 11, by composite casting.

Premier mode de réalisation relatif à un élément d'insertionFirst embodiment relating to an insertion element

Le premier mode de réalisation de la présente invention concerne un élément à insérer. L'élément à insérer selon le présent mode de réalisation comprend, sur une surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite : une portion saillante 3 de forme maillée ; des surfaces de fond entourées par la portion saillante ; et au moins une portion protubérante séparée 5a et/ou 5b, dans laquelle au moins certaines des surfaces de fond F constituent une surface approximativement plane, la portion protubérante séparée peut être une portion protubérante 5a en forme de broche s'étendant depuis au moins certaines des surfaces de fond F, et lorsque la portion saillante 3 de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires et une portion de jonction dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent. Dans un premier mode du premier mode de réalisation, la portion saillante 3 comprend une partie supérieure et une portion de paroi verticale s'étendant à partir de la surface inférieure, et la largeur L4 de la partie supérieure 4 est supérieure à la largeur L7 de la portion de paroi verticale 7. Dans un deuxième mode du premier mode de réalisation, la portion saillante 3 comprend une portion de paroi verticale 7 s'étendant depuis la surface inférieure et présentant des hauteurs différentes de manière aléatoire.The first embodiment of the present invention relates to an element to be inserted. The element to be inserted according to the present embodiment comprises, on a surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting: a projecting portion 3 of mesh shape; bottom surfaces surrounded by the projecting portion; and at least one separate protruding portion 5a and / or 5b, in which at least some of the bottom surfaces F constitute an approximately planar surface, the separate protruding portion may be a protruding pin-shaped portion 5a extending from at least some bottom surfaces F, and when the projecting portion 3 of mesh shape is assumed to be projected onto a plane, the projecting portion forms linear portions and a junction portion in which at least two of the linear portions merge. In a first embodiment of the first embodiment, the projecting portion 3 comprises an upper part and a vertical wall portion extending from the lower surface, and the width L4 of the upper part 4 is greater than the width L7 of the vertical wall portion 7. In a second embodiment of the first embodiment, the projecting portion 3 comprises a vertical wall portion 7 extending from the lower surface and having different heights at random.

La figure 5 est une vue de dessus de la surface 11s, à laquelle un métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le premier mode de réalisation vu sous une forme bidimensionnelle depuis une direction perpendiculaire à la surface. La figure 6 est une vue en coupe prise le long de la ligne A-A' de la figure 5. La surface 11 s, à laquelle le métal coulé doit être lié coulée composite, de l'élément à insérer, correspond à la surface périphérique extérieure du manchon de cylindre 11 de la figure 1.Figure 5 is a top view of the surface 11s, to which a cast metal is to be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the first embodiment seen in two-dimensional form from a direction perpendicular to the surface. Figure 6 is a sectional view taken along line AA 'of Figure 5. The surface 11s, to which the metal being cast is to be bonded composite casting, of the element to be inserted, corresponds to the outer peripheral surface of the cylinder sleeve 11 of FIG. 1.

Lorsque la surface 11 s à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite est vue de manière bidimensionnelle depuis la direction périphérique extérieure, la portion saillante 3 présente une structure en forme de maille comprenant des portions linéaires (31 ; 31a, 31b ,31c, 31 d, 31 d, 31e) et des portions de jonction (32 ; 32a, 32b, 32c, 32d). Les portions linéaires 31 et 31a, 31b ,31c, 31 d, 31 d, 31e sont des portions dans lesquelles les portions saillantes 3 peuvent être reconnues sous des formes linéaires ou en forme de bande ayant des largeurs. Les portions linéaires peuvent être soit linéaires soit incurvées, et peuvent ne pas être uniformes en largeur, en longueur, ou en hauteur et avoir des formes indéfinies. La longueur longitudinale La de la portion linéaire 31 n'est pas particulièrement limitée. La longueur latérale de la portion linéaire 31, en d'autres termes, la longueur Lb de la partie supérieure de la portion linéaire dans le sens de la largeur est de préférence de 0,1 mm ou plus et de 8,0 mm ou moins, de façon davantage préférée de 0,1 mm ou plus et de 5,0 mm ou moins, et idéalement d'environ 0,2 mm ou plus et de 3,0 mm ou moins. L’extension ou longueur latérale Lb de la portion linéaire 31 correspond à la largeur de la portion linéaire 31 projetée sur un plan. Une longueur latérale Lb inférieure à 0,1 mm peut entraîner un effet d'ancrage insuffisant sur l'aluminium utilisé pour la coulée composite et un effet insuffisant des portions linéaires 31 pour réduire la déformation de l'aluminium. Une longueur latérale Lb supérieure à 8,0 mm peut entraîner une réduction de poids insuffisante.When the surface 11 s to which the cast metal is to be bonded by composite casting is seen two-dimensionally from the external peripheral direction, the protruding portion 3 has a mesh-like structure comprising linear portions (31; 31a, 31b, 31c , 31 d, 31 d, 31e) and junction portions (32; 32a, 32b, 32c, 32d). The linear portions 31 and 31a, 31b, 31c, 31 d, 31 d, 31e are portions in which the protruding portions 3 can be recognized in linear forms or in the form of a strip having widths. Linear portions can be either linear or curved, and may not be uniform in width, length, or height and have undefined shapes. The longitudinal length La of the linear portion 31 is not particularly limited. The lateral length of the linear portion 31, in other words, the length Lb of the upper part of the linear portion in the width direction is preferably 0.1 mm or more and 8.0 mm or less , more preferably 0.1 mm or more and 5.0 mm or less, and ideally about 0.2 mm or more and 3.0 mm or less. The extension or lateral length Lb of the linear portion 31 corresponds to the width of the linear portion 31 projected onto a plane. A lateral length Lb of less than 0.1 mm can cause an insufficient anchoring effect on the aluminum used for the composite casting and an insufficient effect of the linear portions 31 to reduce the deformation of the aluminum. A lateral length Lb greater than 8.0 mm may cause insufficient weight reduction.

Le réglage des longueurs des parties supérieures des portions linéaires 31 dans la plage ci-dessus augmente le nombre de parties moyeu, qui constituent la portion de jonction 32 dans laquelle les portions linéaires 31 fusionnent. Il est à noter que la longueur de la surface supérieure de la partie supérieure de la portion linéaire 31 dans le sens de la largeur peut être mesurée en utilisant, par exemple, un microscope numérique. Par exemple, la mesure est effectuée entre 1 et 50 points, et la longueur peut être déterminée comme une plage incluant des valeurs mesurées sur la base de la valeur moyenne ou des valeurs minimale et maximale, ou de préférence une plage incluant toutes les valeurs mesurées. Il est à noter que la longueur Lb de la partie supérieure de la portion linéaire dans le sens de la largeur peut différer dans certains cas entre un premier mode dans lequel les portions saillantes 3 présentent des sections transversales de formes rétrécies et un deuxième mode dans lequel les portions saillantes sont composées de portions de paroi verticale. Les détails seront décrits plus bas.Adjusting the lengths of the upper parts of the linear portions 31 in the above range increases the number of hub parts, which constitute the junction portion 32 in which the linear portions 31 merge. It should be noted that the length of the upper surface of the upper part of the linear portion 31 in the width direction can be measured using, for example, a digital microscope. For example, the measurement is made between 1 and 50 points, and the length can be determined as a range including measured values based on the average value or minimum and maximum values, or preferably a range including all measured values . It should be noted that the length Lb of the upper part of the linear portion in the width direction may differ in certain cases between a first mode in which the projecting portions 3 have cross sections of narrowed shapes and a second mode in which the projecting portions are composed of vertical wall portions. The details will be described below.

Sur la figure 5, la portion de jonction 32a est formée par la zone de réunion de trois portions linéaires 31a, 31b, et 31c qui se rejoignent. Le nombre de portions linéaires 31 fusionnant dans une portion de jonction 32 n'est pas particulièrement limité mais est d'au moins 2, et de préférence de 2 à 6 inclus. Il est préférable qu'une portion saillante 3 en forme de maille comprenne au moins deux portions de jonction 32. Dans le cas où une portion saillante 3 en forme de maille comporte deux portions de jonction 32 ou plus, le nombre de portions linéaires 31 fusionnant au niveau de chaque portion de jonction 32 peut être identique ou différent. Les portions saillantes 3 en forme de maille formées sur la surface périphérique extérieure de l'élément à insérer fournissent un effet de nervures de renfort qui améliore la rigidité de l'élément à insérer. De plus, il est préférable que les portions linéaires 31 fusionnent en une portion de jonction 32 à partir de directions aléatoires, du point de vue de la dispersion des contraintes générées par une force externe après que l'élément à insérer soit inséré par coulage. La fusion de portions linéaires 31 provenant de directions aléatoires signifie, par exemple, que deux portions linéaires 31 fusionnent en une portion de jonction 32 à partir de directions différentes au lieu d'être parallèles l'une à l'autre.In FIG. 5, the junction portion 32a is formed by the union zone of three linear portions 31a, 31b, and 31c which join. The number of linear portions 31 merging into a junction portion 32 is not particularly limited but is at least 2, and preferably from 2 to 6 inclusive. It is preferable that a protruding portion 3 in the form of a mesh comprises at least two joining portions 32. In the case where a protruding portion 3 in the form of a mesh comprises two joining portions 32 or more, the number of linear portions 31 merging at each junction portion 32 may be the same or different. The mesh-shaped projecting portions 3 formed on the outer peripheral surface of the element to be inserted provide a reinforcing rib effect which improves the rigidity of the element to be inserted. In addition, it is preferable that the linear portions 31 merge into a junction portion 32 from random directions, from the point of view of the dispersion of the stresses generated by an external force after the element to be inserted is inserted by casting. The merging of linear portions 31 from random directions means, for example, that two linear portions 31 merge into a junction portion 32 from different directions instead of being parallel to each other.

La surface inférieure ou surface de fond F est une portion entourée par des portions linéaires 31a, 31b, 31 d, et 31e et des portions de jonction 32a, 32b, 32c, et 32d des portions saillantes 3 lorsqu'elles sont visualisées en deux dimensions. Dans le même temps, en référence à la figure 6, la surface inférieure F est une portion définie comme une surface approximativement plane presque parallèle à la surface intérieure 11 is de l'élément à insérer. Dans la présente description, l'expression une surface approximativement plane signifie une surface dans laquelle il n'y a pratiquement pas de différence d'épaisseur entre le centre et les environs de la surface inférieure F, ou la différence est inférieure à environ 100 pm, contrairement à la surface convexe. Les environs de la surface inférieure F désignent des parties au niveau desquelles les portions saillantes 3 s'étendent, et le centre désigne une partie au moins éloignée des environs. Dans la structure partielle illustrée aux figures 5 et 6 de l'élément à insérer selon le présent mode de réalisation, les portions saillantes 3 forment un maillage continu sans interruption, et il est alors permis de former une zone entourée par les portions saillantes 3 et aussi par la surface inférieure F (par exemple lorsque la surface inférieure F présente une géométrie annulaire ou entourant des ilôts de plus grande épaisseur). Cette zone s'appelle une cellule dans la présente description. II est à noter qu'une cellule n'est pas limitée à une zone (ilôt) complètement entourée par des portions saillantes 3 continues mais peut être une zone entourée de portions saillantes 3 avec une interruption, qui peut également être considérée comme une cellule de la même manière, par exemple, en compensant la partie interrompue avec une ligne de prolongation imaginaire sur la vue de dessus. Sur les figures 5 et 6, des portions protubérantes séparées 5a et 5b sont formées dans une cellule. Les portions protubérantes séparées 5a et 5b sont des portions saillantes présentant chacune une forme de broche ayant une forme approximativement circulaire lorsqu'elles sont visualisées en deux dimensions, contrairement à la portion saillante 3 continue. Il est préférable qu'une à dix portions protubérantes séparées 5a et 5b soient formées par cellule, et il est en outre préférable qu'une à six portions protubérantes séparées soient formées par cellule. Cependant, toutes les cellules multiples existant sur l'élément à insérer ne doivent pas nécessairement comporter de portions protubérantes séparées. Plusieurs portions protubérantes séparées 5a et/ou 5b incluses dans une cellule peuvent avoir la même forme ou des formes différentes.The bottom surface or bottom surface F is a portion surrounded by linear portions 31a, 31b, 31 d, and 31e and junction portions 32a, 32b, 32c, and 32d of the protruding portions 3 when viewed in two dimensions . At the same time, with reference to FIG. 6, the lower surface F is a portion defined as an approximately flat surface almost parallel to the internal surface 11 is of the element to be inserted. In the present description, the expression approximately flat surface means a surface in which there is practically no difference in thickness between the center and the surroundings of the lower surface F, or the difference is less than about 100 μm , unlike the convex surface. The surroundings of the lower surface F designate parts at the level of which the projecting portions 3 extend, and the center designates a part at least distant from the surroundings. In the partial structure illustrated in FIGS. 5 and 6 of the element to be inserted according to this embodiment, the projecting portions 3 form a continuous mesh without interruption, and it is then allowed to form a zone surrounded by the projecting portions 3 and also by the lower surface F (for example when the lower surface F has an annular geometry or surrounding islands of greater thickness). This area is called a cell in the present description. It should be noted that a cell is not limited to an area (island) completely surrounded by continuous projecting portions 3 but can be an area surrounded by projecting portions 3 with an interruption, which can also be considered as a the same way, for example, by compensating for the interrupted part with an imaginary extension line on the top view. In Figures 5 and 6, separate protruding portions 5a and 5b are formed in a cell. The separate protruding portions 5a and 5b are protruding portions each having a pin shape having an approximately circular shape when viewed in two dimensions, unlike the continuous protruding portion 3. It is preferable that one to ten separate protruding portions 5a and 5b are formed per cell, and it is further preferable that one to six separate protruding portions be formed per cell. However, all the multiple cells existing on the element to be inserted do not necessarily have to have separate protruding portions. Several separate protruding portions 5a and / or 5b included in a cell may have the same shape or different shapes.

Les portions protubérantes séparées sont grosso modo réparties en un ensemble de portions saillantes 5a en formes de broches effilées et un ensemble de portions saillantes 5b en formes de demi-dômes. La figure 7 est une vue agrandie de la portion protubérante séparée 5a de la figure 6, qui représente une coupe transversale de la portion protubérante séparée 5a en forme de broche effilée. La portion protubérante séparée 5a en forme de broche effilée est une portion dans laquelle le diamètre R5a de la base de la portion saillante au niveau de laquelle la portion saillante s'étend à partir de la surface inférieure F est supérieur au diamètre de la partie d'extrémité distale de la broche, et la hauteur h5a de la portion saillante est d'environ deux fois ou plus le diamètre R5a de la base de la portion saillante. La hauteur h5a de la portion protubérante séparée 5a en forme de broche effilée est, par exemple, compris entre 0,1 mm et 0,5 mm, et de préférence compris entre 0,2 mm et 0,4 mm. Des portions protubérantes séparées avec des hauteurs h5a inférieures à la plage ci-dessus peuvent entraîner un effet insuffisant de dispersion des contraintes de cisaillement et un effet insuffisant de rayonnement thermique au niveau de l’interface de la coulée composite. Des portions protubérantes séparées avec des hauteurs h5a supérieures à la plage ci-dessus peuvent réduire la propriété de remplissage en aluminium dans les cellules lors de la fabrication d'un élément d'insertion et rendre plus probable la formation d’écarts au niveau de l'interface des portions saillantes 3, ce qui diminue les performances de l'élément d'insertion 11 lui-même.The separate protruding portions are roughly distributed into a set of projecting portions 5a in the form of tapered pins and a set of projecting portions 5b in the form of half domes. Figure 7 is an enlarged view of the separate protruding portion 5a of Figure 6, which shows a cross section of the separate protruding portion 5a in the shape of a tapered pin. The separate protruding portion 5a in the form of a tapered pin is a portion in which the diameter R5a of the base of the protruding portion at the level of which the protruding portion extends from the lower surface F is greater than the diameter of the portion d distal end of the spindle, and the height h5a of the protruding portion is about two or more times the diameter R5a of the base of the protruding portion. The height h5a of the separate protruding portion 5a in the form of a tapered pin is, for example, between 0.1 mm and 0.5 mm, and preferably between 0.2 mm and 0.4 mm. Separate protruding portions with heights h5a lower than the above range may cause an insufficient effect of dispersion of the shear stresses and an insufficient effect of thermal radiation at the interface of the composite casting. Separate protruding portions with heights h5a greater than the above range can reduce the aluminum filling property in the cells during the manufacture of an insert and make it more likely that gaps will form in the l 'interface of the protruding portions 3, which decreases the performance of the insertion element 11 itself.

La figure 8 est une vue agrandie de la portion protubérante séparée 5b de la figure 6, qui représente une coupe transversale de la portion protubérante séparée 5b en forme de demi-dôme. La portion protubérante séparée 5b en forme de demi-dôme est une portion dans laquelle la hauteur h5b de la portion saillante est inférieure à environ deux fois le diamètre R5b de la base de la portion saillante et l'extrémité distale est sensiblement incurvée. La hauteur h5b de la portion protubérante séparée 5b en forme de demi-dôme est, par exemple, d'environ 0,1 mm à 0,5 mm, et de préférence d'environ 0,2 mm à 0,4 mm.Figure 8 is an enlarged view of the separate protruding portion 5b of Figure 6, which shows a cross section of the separated protruding portion 5b in the form of a half-dome. The separate protruding portion 5b in the form of a half-dome is a portion in which the height h5b of the protruding portion is less than about twice the diameter R5b of the base of the protruding portion and the distal end is substantially curved. The height h5b of the separate protruding portion 5b in the form of a half-dome is, for example, from approximately 0.1 mm to 0.5 mm, and preferably from approximately 0.2 mm to 0.4 mm.

En revenant à la figure 5, lorsque la surface 11s à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite est vue de manière bidimensionnelle depuis une direction perpendiculaire à la surface, un cercle inscrit le peut être tracé sur la surface inférieure ou surface de fond F entourée par les portions saillantes 3. Le diamètre de ce cercle inscrit le est de préférence compris entre 0,5 mm et 30 mm inclus, de façon davantage préférée compris entre 1,0 et 15 mm, et idéalement compris entre 1,5 mm et 5,0 mm. Des diamètres inférieurs à 0,5 mm peuvent entraîner une surface effective de contact avec l'aluminium insuffisante lors de la coulée composite. II peut donc être difficile de maintenir un effet d'ancrage efficace sur l'aluminium utilisé pour la coulée composite. La conductivité thermique peut également être insuffisante. Des diamètres supérieurs à 30 mm peuvent entraîner une surface effective de contact avec l'aluminium insuffisante après l'insertion de l'élément à insérer. Cela peut en outre conduire à un cas où des structures en forme de maille efficaces ne peuvent pas être obtenues, ce qui contribuerait autrement à la dispersion des contraintes générées par une force externe. En réglant les diamètres des cercles inscrits dans la plage ci-dessus, la surface effective de contact avec l'aluminium lors de la coulée composite peut être suffisante, ce qui permet d'obtenir une conductivité thermique favorable lorsqu'il est utilisé comme élément d'insertion. En outre, la structure en forme de maille peut disperser les contraintes. II est à noter que, dans le cas où l'élément à insérer présente, par exemple, une forme cylindrique, le diamètre du cercle inscrit peut être déterminé en tant que valeur moyenne en corrigeant une image capturée de portions saillantes 3 sur une surface incurvée en une image sur une surface plane à l'aide d'un microscope numérique, en créant, par exemple, de 1 à 50 cercles inscrits sur les surfaces de fond F en fonction de l'image corrigée, et en obtenant la valeur moyenne à partir de ces cercles inscrits. Par ailleurs, le diamètre du cercle inscrit le peut être déterminé comme une plage incluant des valeurs mesurées en fonction du diamètre minimum et du diamètre maximum, ou de préférence une plage incluant toutes les valeurs mesurées. II est à noter que la présente invention n'est pas limitée à un mode dans lequel toutes les parties planes sont entourées par les portions linéaires. Dans ce cas, des cercles inscrits peuvent être tracés le long de certaines portions linéaires 31, et leurs diamètres peuvent être traités de la même manière que ci-dessus.Returning to Figure 5, when the surface 11s to which the cast metal is to be bonded by composite casting is viewed two-dimensionally from a direction perpendicular to the surface, an inscribed circle can be drawn on the bottom surface or bottom surface F surrounded by the projecting portions 3. The diameter of this inscribed circle is preferably between 0.5 mm and 30 mm inclusive, more preferably between 1.0 and 15 mm, and ideally between 1.5 mm and 5.0 mm. Diameters less than 0.5 mm may result in insufficient effective contact area with aluminum during composite casting. It can therefore be difficult to maintain an effective anchoring effect on the aluminum used for the composite casting. The thermal conductivity may also be insufficient. Diameters greater than 30 mm may result in insufficient effective contact surface with the aluminum after the insertion of the element to be inserted. This can further lead to a case where effective mesh-like structures cannot be obtained, which would otherwise contribute to the dispersion of stresses generated by an external force. By adjusting the diameters of the circles entered in the range above, the effective surface of contact with aluminum during composite casting can be sufficient, which makes it possible to obtain a favorable thermal conductivity when it is used as an element d 'insertion. In addition, the mesh-like structure can disperse stresses. It should be noted that, in the case where the element to be inserted has, for example, a cylindrical shape, the diameter of the inscribed circle can be determined as an average value by correcting a captured image of projecting portions 3 on a curved surface. in an image on a flat surface using a digital microscope, creating, for example, from 1 to 50 circles inscribed on the background surfaces F depending on the corrected image, and obtaining the average value at from these inscribed circles. Furthermore, the diameter of the inscribed circle can be determined as a range including values measured as a function of the minimum diameter and the maximum diameter, or preferably a range including all the measured values. It should be noted that the present invention is not limited to a mode in which all the planar parts are surrounded by the linear portions. In this case, inscribed circles can be drawn along certain linear portions 31, and their diameters can be treated in the same manner as above.

En supposant que la surface 11s, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, de l'élément à insérer soit projetée sur un plan depuis une direction perpendiculaire à la surface, la surface projetée des portions saillantes 3 en forme de maille projetées sur le plan est de préférence comprise entre 5 % et 70 % inclusivement, de façon davantage préférée comprise entre 10% et 60% inclusivement, et idéalement comprise entre 16% et 43% inclusivement de la surface totale projetée. Si la surface projetée des portions saillantes en forme de maille est inférieure à 5 %, la surface effective de contact avec l'aluminium lors de la coulée composite peut être insuffisante. En outre, l'effet en tant que nervures de renfort réduisant les contraintes générées par une force externe peut diminuer. Si la surface projetée des portions saillantes en forme de maille dépasse 70 %, un effet de réduction de poids peut ne pas être obtenu. Le réglage de la surface projetée des portions saillantes 3 en forme de maille dans la plage ci-dessus de la surface projetée totale améliore la rigidité tout en réalisant la force d'adhérence nécessaire, le transfert de chaleur, et la dissipation thermique sur le métal coulé utilisé pour la coulée composite, après la coulée composite. De plus, ce réglage peut également améliorer la conductivité thermique et le module spécifique en tant qu'élément d'insertion après la coulée composite. II est à noter que la surface projetée peut être calculée par un traitement de banalisation basé sur une image capturée, par exemple, avec un microscope et soumise à une correction de plans. La surface projetée peut être déterminée en tant que rapport moyen de la surface projetée des portions saillantes à partir des résultats de mesure, par exemple, de 1 à 50 points. Alternativement, la surface projetée peut être déterminée comme une plage incluant des valeurs mesurées en fonction de la valeur minimale et de la valeur maximale du rapport de surface, ou de préférence une plage incluant toutes les valeurs mesurées. Les portions saillantes 3 en forme de maille sont formées en continu sur la surface de l'élément à insérer 11. L'expression en continu ne se limite pas aux modes dans lesquels toutes les portions linéaires sont reliées mais comprend les modes dans lesquels seules certaines portions linéaires 31 sont reliées.Assuming that the surface 11s, to which the cast metal is to be bonded by composite casting, of the element to be inserted is projected onto a plane from a direction perpendicular to the surface, the projected surface of the projecting portions 3 in the form of projected mesh in terms of plan is preferably between 5% and 70% inclusive, more preferably between 10% and 60% inclusive, and ideally between 16% and 43% inclusive of the total projected area. If the projected area of the mesh-shaped projecting portions is less than 5%, the effective area of contact with aluminum during composite casting may be insufficient. In addition, the effect as reinforcing ribs reducing the stresses generated by an external force may decrease. If the projected area of the mesh-shaped projecting portions exceeds 70%, a weight reduction effect may not be obtained. Adjusting the projected surface of the mesh-shaped protruding portions 3 in the above range of the total projected surface improves rigidity while achieving the necessary adhesion force, heat transfer, and heat dissipation on the metal casting used for composite casting, after composite casting. In addition, this setting can also improve thermal conductivity and the specific module as an insertion element after composite casting. It should be noted that the projected area can be calculated by a trivialization treatment based on an image captured, for example, with a microscope and subjected to a correction of plans. The projected area can be determined as the average ratio of the projected area of the projecting portions from the measurement results, for example, from 1 to 50 points. Alternatively, the projected area can be determined as a range including measured values as a function of the minimum value and the maximum value of the area ratio, or preferably a range including all the measured values. The protruding portions 3 in the form of a mesh are formed continuously on the surface of the element to be inserted 11. The expression continuous is not limited to the modes in which all the linear portions are connected but includes the modes in which only certain linear portions 31 are connected.

Dans le présent mode de réalisation, les formes des sections transversales des portions saillantes 3 sont généralement classées en deux modes. La forme en coupe transversale mentionnée ici est une forme en coupe transversale perpendiculaire à la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite et perpendiculaire à la direction longitudinale d'une portion linéaire 31. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 6, l'on retrouve la portion saillante 3a dans le premier mode comprenant une section transversale dans une forme rétrécie et la portion saillante 3b dans le deuxième mode comprenant une portion de paroi verticale, de manière mélangée. Cependant, l'élément à insérer selon la présente invention peut comporter uniquement les portions saillantes 3a dans le premier mode, peut comporter uniquement les portions saillantes 3b dans le deuxième mode, ou peut comporter les deux types de portions saillantes de manière mélangée. Dans le cas où les deux types existent de manière mélangée, les portions saillantes 3a dans le premier mode et les portions saillantes 3b dans le deuxième mode peuvent être présentes dans les portions saillantes 3 composant la même cellule.In the present embodiment, the shapes of the cross sections of the projecting portions 3 are generally classified into two modes. The cross-sectional shape mentioned here is a cross-sectional shape perpendicular to the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting and perpendicular to the longitudinal direction of a linear portion 31. In the embodiment illustrated in the figures 5 and 6, we find the projecting portion 3a in the first mode comprising a cross section in a narrowed shape and the projecting portion 3b in the second mode comprising a vertical wall portion, in a mixed manner. However, the element to be inserted according to the present invention can comprise only the projecting portions 3a in the first mode, can comprise only the projecting portions 3b in the second mode, or can comprise the two types of projecting portions in a mixed manner. In the case where the two types exist in a mixed manner, the projecting portions 3a in the first mode and the projecting portions 3b in the second mode may be present in the projecting portions 3 making up the same cell.

La portion saillante 3a dans le premier mode va être décrite. La figure 9 est une vue schématique agrandie de sections transversales de portions saillantes (portions linéaires) avec des formes présentant des parties rétrécies. En référence à la figure 9, la portion saillante 3a comprend une partie supérieure 4 et une portion de paroi verticale 7, qui s'élève et s'étend presque perpendiculairement à partir de la surface inférieure F. La portion de paroi verticale 7 a une largeur L7 presque constante depuis la surface inférieure F jusqu'au voisinage de la partie supérieure 4 dans la section transversale illustrée, et la partie supérieure 4 a une largeur L4 supérieure à la largeur L7 de la portion de paroi verticale 7. On peut dire que de telles formes sont des formes présentant des parties rétrécies. Cependant, la forme présentant une partie rétrécie n'est pas limitée à celle illustrée à la figure 9. La largeur L7 de la portion de paroi verticale 7 n'a pas besoin d'être constante. De plus, la portion saillante 3a peut comporter un mode illustré sur la figure 6 dans lequel la largeur augmente de façon continue depuis la portion de paroi verticale jusqu’à la partie supérieure, ou la portion saillante 3a peut comporter un mode comme illustré sur la figure 9 dans lequel la portion de paroi verticale 7 et la partie supérieure 4 forment un coin E avec lequel la portion de paroi verticale 7 et la partie supérieure 4 sont en contact selon un certain angle. La largeur L4 de la partie supérieure 4 correspond à la largeur Lb de la portion linéaire expliquée en référence à la figure 5.The projecting portion 3a in the first mode will be described. Figure 9 is an enlarged schematic view of cross sections of protruding portions (linear portions) with shapes having narrowed portions. With reference to FIG. 9, the projecting portion 3a comprises an upper part 4 and a vertical wall portion 7, which rises and extends almost perpendicularly from the lower surface F. The vertical wall portion 7 has a width L7 almost constant from the lower surface F to the vicinity of the upper part 4 in the illustrated cross section, and the upper part 4 has a width L4 greater than the width L7 of the vertical wall portion 7. It can be said that such shapes are shapes with narrowed portions. However, the shape having a narrowed portion is not limited to that illustrated in FIG. 9. The width L7 of the vertical wall portion 7 need not be constant. In addition, the projecting portion 3a can include a mode illustrated in FIG. 6 in which the width increases continuously from the vertical wall portion to the upper part, or the projecting portion 3a can include a mode as illustrated in the Figure 9 in which the vertical wall portion 7 and the upper part 4 form a corner E with which the vertical wall portion 7 and the upper part 4 are in contact at a certain angle. The width L4 of the upper part 4 corresponds to the width Lb of the linear portion explained with reference to FIG. 5.

Lorsque la structure présente la forme ci-dessus sur la surface de l'élément à insérer, alors que l'élément à insérer est inséré dans le moulage par insertion, du métal fondu s'écoule et par exemple s'enroule autour de la forme présentant une partie rétrécie, en particulier, ici le coin E formé par la portion de paroi verticale 7 et la partie supérieure 4 et présentant une forme à contre-dépouille. Cela améliore l'effet d'ancrage et évite que des écarts se produisent entre l'aluminium 12 et l'élément à insérer 11 même lorsqu'une force externe est exercée.When the structure has the above shape on the surface of the element to be inserted, while the element to be inserted is inserted in the insertion molding, molten metal flows and for example wraps around the form having a narrowed part, in particular here the corner E formed by the vertical wall portion 7 and the upper part 4 and having an undercut shape. This improves the anchoring effect and prevents gaps from occurring between the aluminum 12 and the insert 11 even when an external force is exerted.

Les formes en coupe transversale illustrées sur la figure 9 peuvent également être appelées forme approximative en T pour l’une et forme approximative en L inversé pour l’autre. Dans une portion saillante 3a comprenant une section transversale approximativement en forme de T, la portion de paroi verticale 7 peut être en contact avec la partie supérieure 4 de la portion saillante au niveau d’une position qui sépare/répartit uniformément la partie supérieure 4. Cependant, la portion de paroi verticale 7 peut être en contact avec la partie supérieure 4 en la rejoignant à une position qui sépare inégalement la partie supérieure. La forme de la partie supérieure 4 de la portion saillante 3a peut être effilée vers une extrémité ou peut présenter une épaisseur constante sensiblement dans la totalité de la partie supérieure 4 de la portion saillante. La portion de paroi verticale 7 peut présenter une largeur L7 presque constante dans une vue en coupe transversale depuis le voisinage de la surface inférieure ou surface de fond F jusqu'au voisinage de la partie supérieure 4 et peut présenter des irrégularités sur les surfaces latérales. De plus, la portion de paroi verticale 7 peut s'étendre approximativement perpendiculairement à la surface approximativement plane constituant la surface inférieure F ou peut s'étendre en s'inclinant d'un certain angle par rapport à la ligne perpendiculaire à la surface approximativement plane.The cross-sectional shapes shown in Figure 9 can also be called rough T-shape for one and rough L-shape for the other. In a projecting portion 3a comprising an approximately T-shaped cross section, the vertical wall portion 7 may be in contact with the upper part 4 of the projecting portion at a position which separates / distributes the upper part uniformly 4. However, the vertical wall portion 7 can be in contact with the upper part 4 by joining it at a position which unevenly separates the upper part. The shape of the upper part 4 of the protruding portion 3a can be tapered towards one end or can have a constant thickness substantially throughout the upper part 4 of the protruding portion. The vertical wall portion 7 may have an almost constant width L7 in a cross-sectional view from the vicinity of the bottom surface or bottom surface F to the vicinity of the top 4 and may have irregularities on the side surfaces. In addition, the vertical wall portion 7 may extend approximately perpendicular to the approximately planar surface constituting the lower surface F or may extend at an angle to the line perpendicular to the approximately planar surface. .

La hauteur h3 de la portion saillante 3a peut être exprimée par la somme de la hauteur h4 de la partie supérieure 4 et de la hauteur h7 de la portion de paroi verticale 7. La hauteur h3 de la portion saillante 3a peut être sensiblement constante le long de la direction longitudinale La de la portion linéaire 31 ou peut être partiellement différente dans certains cas. La hauteur h3 de la portion saillante 3a est de préférence comprise entre 0,1 mm et 5,0 mm, inclusivement, de façon davantage préférée comprise entre 0,1 mm et 3 mm, et idéalement comprise entre 0,5 et 1,5 mm, inclusivement. Des hauteurs inférieures ou égales à 0,1 mm peuvent entraîner un effet d'ancrage insuffisant sur l'aluminium utilisé pour la coulée composite et peuvent réduire l'effet en tant que nervures de renfort améliorant la rigidité. De plus, ce réglage peut réduire la surface de contact avec l'aluminium 12, ce qui est nécessaire pour diffuser la chaleur. Si la hauteur h3 de la portion saillante 3a dépasse 5,0 mm, la formation par coulage centrifuge peut être difficile dans certains cas. Le réglage des hauteurs h3 des portions saillantes 3a dans la plage ci-dessus augmente la surface effective de contact avec le métal utilisé pour la coulée composite et peut améliorer la dissipation thermique. II est à noter que la hauteur h3 des portions saillantes 3a peut être déterminée en tant que valeur moyenne en effectuant une analyse de ligne sur une surface arbitraire de l'élément à insérer, par exemple, en utilisant une fonction de mesure d'un microscope numérique et du logiciel d'analyse d'images WinROOF2013. Par ailleurs/en alternative, en utilisant un microscope numérique pour observer une section transversale, la hauteur h3 des portions saillantes 3a peut être déterminée comme une plage comprenant des valeurs mesurées en fonction de la hauteur minimale et de la hauteur maximale des portions saillantes 3a par rapport à la surface inférieure ou surface de fond F dans une zone de mesure arbitraire, ou de préférence une plage incluant toutes les valeurs mesurées.The height h3 of the protruding portion 3a can be expressed by the sum of the height h4 of the upper part 4 and the height h7 of the vertical wall portion 7. The height h3 of the protruding portion 3a can be substantially constant along of the longitudinal direction La of the linear portion 31 or may be partially different in certain cases. The height h3 of the protruding portion 3a is preferably between 0.1 mm and 5.0 mm, inclusive, more preferably between 0.1 mm and 3 mm, and ideally between 0.5 and 1.5 mm, inclusive. Heights less than or equal to 0.1 mm can cause an insufficient anchoring effect on the aluminum used for composite casting and can reduce the effect as reinforcing ribs improving rigidity. In addition, this setting can reduce the contact surface with aluminum 12, which is necessary to diffuse the heat. If the height h3 of the protruding portion 3a exceeds 5.0 mm, formation by centrifugal casting may be difficult in some cases. Adjusting the heights h3 of the protruding portions 3a in the above range increases the effective contact area with the metal used for the composite casting and can improve heat dissipation. It should be noted that the height h3 of the projecting portions 3a can be determined as an average value by performing a line analysis on an arbitrary surface of the element to be inserted, for example, using a measurement function of a microscope. digital and WinROOF2013 image analysis software. Furthermore / alternatively, using a digital microscope to observe a cross section, the height h3 of the protruding portions 3a can be determined as a range comprising values measured as a function of the minimum height and of the maximum height of the protruding portions 3a by relative to the bottom surface or bottom surface F in an arbitrary measurement area, or preferably a range including all the measured values.

A présent, la portion saillante 3b dans le deuxième mode va être décrite. La portion saillante 3b dans le deuxième mode comprend une portion de paroi verticale dont la hauteur est différente de manière aléatoire le long de la direction longitudinale de la portion linéaire 31. La portion saillante 3b dans le deuxième mode comprend une portion de paroi verticale mais ne comporte pas de partie supérieure avec une grande largeur. Comme illustré dans la portion saillante 3b de la figure 6, la forme en coupe transversale peut présenter, par exemple, la largeur diminuant à partir de la surface inférieure/de fond F en direction de l'extrémité distale. En variante ou par ailleurs, la largeur peut être constante ou peut présenter une forme indéfinie, depuis la surface de fond F à l'extrémité distale. La hauteur h3 de la portion saillante 3b est différente de manière aléatoire le long de la direction longitudinale de la portion linéaire.Now, the projecting portion 3b in the second mode will be described. The protruding portion 3b in the second embodiment comprises a vertical wall portion whose height is randomly different along the longitudinal direction of the linear portion 31. The protruding portion 3b in the second embodiment comprises a vertical wall portion but does not has no upper part with a large width. As illustrated in the protruding portion 3b of Figure 6, the cross-sectional shape may have, for example, the width decreasing from the bottom / bottom surface F towards the distal end. Alternatively or otherwise, the width may be constant or may have an indefinite shape, from the bottom surface F to the distal end. The height h3 of the projecting portion 3b is randomly different along the longitudinal direction of the linear portion.

La figure 10 est une vue en coupe transversale de la portion linéaire 31 a sur la figure 5 prise le long de la ligne B-B'. La portion linéaire 31 a sur la figure 5 est une portion saillante 3b dans le deuxième mode et présente la hauteur h3 variant le long de la direction longitudinale de la portion linéaire 31a, dans laquelle des portions dans lesquelles les portions saillantes h3 sont basses et des portions dans lesquelles les portions saillantes h3 sont hautes sont présentes aléatoirement. Dans la portion saillante 3b du deuxième mode, lorsque la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite est vue de manière bidimensionnelle depuis la direction périphérique extérieure, la longueur Lb de la portion linéaire dans le sens de la largeur est plus courte que la longueur Lb de la portion linéaire dans le sens de la largeur dans la portion saillante 3a dans le premier mode et est de préférence comprise entre 0,1 mm et 3,0 mm, et de façon davantage préférée comprise entre 0,2 mm et 2 mm.Figure 10 is a cross-sectional view of the linear portion 31a in Figure 5 taken along line B-B '. The linear portion 31a in FIG. 5 is a protruding portion 3b in the second mode and has the height h3 varying along the longitudinal direction of the linear portion 31a, in which portions in which the protruding portions h3 are low and portions in which the protruding portions h3 are high are present randomly. In the protruding portion 3b of the second mode, when the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting is seen in two dimensions from the external peripheral direction, the length Lb of the linear portion in the width direction is shorter that the length Lb of the linear portion in the width direction in the protruding portion 3a in the first mode and is preferably between 0.1 mm and 3.0 mm, and more preferably between 0.2 mm and 2 mm.

II est à noter que l'élément à insérer selon le présent mode de réalisation présente des portions saillantes de différentes formes pouvant être produites dans un procédé de fabrication, décrit ultérieurement, sur la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, et par conséquent, l'élément à insérer selon le présent mode de réalisation peut comporter des portions saillantes présentant des formes en coupe autres que les formes en coupe décrites dans les premier et deuxième modes.It should be noted that the element to be inserted according to this embodiment has projecting portions of different shapes which can be produced in a manufacturing process, described later, on the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting, and therefore, the element to be inserted according to the present embodiment may comprise projecting portions having cross-sectional shapes other than the cross-sectional shapes described in the first and second modes.

Pour la forme extérieure générale d'un élément à insérer, les portions saillantes 3 présentent des formes maillées qui sont similaires à un motif de surface d'un melon musqué et comprennent des portions protubérantes séparées dans un espace entouré par les portions saillantes 3. De plus ou par ailleurs, dans l'élément à insérer, au moins certaines des surfaces de fond sont des surfaces convexes bombées dans la direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. En revenant à la figure 1, l'épaisseur 11b de l'élément à insérer est de préférence comprise entre 2 et 20 mm. L'épaisseur de l'élément à insérer, par exemple sur la figure 6, est la somme de l'épaisseur h9 depuis la surface périphérique intérieure de l'élément à insérer jusqu’à la surface inférieure ou surface de fond F, et de la hauteur h3 des portions saillantes h3 en forme de maille. La hauteur h3 des portions saillantes est de préférence comprise entre 1 et 70 %, et de façon davantage préférée comprise entre 10 et 50 %, de l'épaisseur de l'élément à insérer.For the general external shape of an element to be inserted, the protruding portions 3 have mesh shapes which are similar to a surface pattern of a musk melon and include protruding portions separated in a space surrounded by the protruding portions 3. more or moreover, in the element to be inserted, at least some of the bottom surfaces are convex surfaces curved in the external peripheral direction of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting. Returning to FIG. 1, the thickness 11b of the element to be inserted is preferably between 2 and 20 mm. The thickness of the element to be inserted, for example in FIG. 6, is the sum of the thickness h9 from the inner peripheral surface of the element to be inserted up to the bottom surface or bottom surface F, and the height h3 of the projecting portions h3 in the form of a mesh. The height h3 of the projecting portions is preferably between 1 and 70%, and more preferably between 10 and 50%, of the thickness of the element to be inserted.

La figure 11 est une photographie au microscope électronique capturant la surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le premier mode de réalisation à un grossissement au facteur 12. Sur la figure 11, des portions saillantes 3 en forme de maille et des portions protubérantes 5a séparées peuvent être clairement observées.FIG. 11 is a photograph with an electron microscope capturing the surface, to which the cast metal must be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the first embodiment at a magnification of factor 12. In FIG. 11, protruding portions 3 in the form of a mesh and separate protruding portions 5a can be clearly observed.

Un deuxième mode de réalisation concerne un élément à insérer. Un élément à insérer selon le présent mode de réalisation comprend, sur une surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite : une portion saillante 3 de forme maillée ; et des surfaces de fond entourées par la portion saillante, parmi lesquelles au moins certaines des surfaces de fond sont des surfaces convexes bombées dans une direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, et lorsque la portion saillante de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires et une portion de jonction dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent. Dans un premier mode du deuxième mode de réalisation, la portion saillante 3 comprend une partie supérieure et une portion de paroi verticale s'étendant à partir de la surface inférieure/de fond, et la largeur de la partie supérieure est plus grande que la largeur de la portion de paroi verticale. Dans un deuxième mode du deuxième mode de réalisation, la portion saillante 3 comprend une portion de paroi verticale s'étendant depuis la surface inférieure/de fond et présentant des hauteurs différentes de manière aléatoire.A second embodiment relates to an element to be inserted. An element to be inserted according to the present embodiment comprises, on a surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting: a projecting portion 3 of mesh shape; and bottom surfaces surrounded by the protruding portion, among which at least some of the bottom surfaces are convex surfaces curved in a peripheral peripheral direction from the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting, and when the protruding portion of mesh shape is assumed to be projected onto a plane, the projecting portion forms linear portions and a junction portion in which at least two of the linear portions merge. In a first embodiment of the second embodiment, the protruding portion 3 comprises an upper part and a vertical wall portion extending from the bottom / bottom surface, and the width of the upper part is greater than the width of the vertical wall portion. In a second embodiment of the second embodiment, the projecting portion 3 comprises a vertical wall portion extending from the bottom / bottom surface and having different heights at random.

La figure 12 est une vue de dessus de la surface, à laquelle un métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le deuxième mode de réalisation vu sous une forme bidimensionnelle depuis une direction perpendiculaire à la surface. La figure 13 est une vue en coupe prise le long de la ligne D-D' sur la figure 12. La surface 11s, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, de l'élément à insérer 11 comprend une surface inférieure ou surface de fond C et des portions saillantes 3. La portion saillante 3 présente une structure s'étendant depuis la surface de fond C dans la direction périphérique extérieure O de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. Les portions saillantes 3 ont une structure en forme de maille comprenant des portions linéaires 31 et des portions de jonction 32, lorsqu'elles sont visualisées en deux dimensions.Figure 12 is a top view of the surface, to which a cast metal is to be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the second embodiment seen in two-dimensional form from a direction perpendicular to the surface. Figure 13 is a sectional view taken along line DD 'in Figure 12. The surface 11s, to which the cast metal is to be bonded by composite casting, of the element to be inserted 11 comprises a bottom surface or surface bottom C and protruding portions 3. The protruding portion 3 has a structure extending from the bottom surface C in the outer peripheral direction O of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting. The protruding portions 3 have a mesh-like structure comprising linear portions 31 and junction portions 32, when viewed in two dimensions.

Dans le présent mode de réalisation, la forme plane et la forme en coupe transversale de la portion saillante 3 sont identiques à celles du premier mode de réalisation et peuvent également inclure toutes les modifications décrites dans le premier mode de réalisation. Ainsi, leur description est omise ici.In the present embodiment, the planar shape and the cross-sectional shape of the projecting portion 3 are identical to those of the first embodiment and can also include all the modifications described in the first embodiment. Thus, their description is omitted here.

En référence aux figures 12 et 13, la surface inférieure ou surface de fond C est une surface approximativement plane mais présente une surface convexe, dont le centre est bombé par rapport à ses environs dans la direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. Ici, l'expression le centre est bombé par rapport à ses environs dans la direction périphérique extérieure signifie que dans une cellule, l'épaisseur maximale hc1 de l'élément à insérer 11 à partir de la surface périphérique intérieure 11 is jusqu'au centre de la surface de fond C est supérieure à la l'épaisseur minimale hc2 de l'élément à insérer mesurée aussi à partir de la surface périphérique intérieure 11 is jusqu'aux environs de la surface de fond C, la différence hc1 -hc2 est supérieure ou égale à 0,1 mm, et le centre est renflé (ici dans une zone globalement concave du fait des portions saillantes 3) dans la direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. II est à noter que les environs de la surface de fond C désignent des parties de base des portions saillantes 3, et le centre désigne une partie au moins éloignée de tels environs. La surface de fond C définie comme ci-dessus, comprenant une surface convexe bombée dans la direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, est également appelée surface de fond convexe C dans la présente description.With reference to FIGS. 12 and 13, the lower surface or bottom surface C is an approximately planar surface but has a convex surface, the center of which is curved with respect to its surroundings in the external peripheral direction of the surface to which the metal poured must be bonded by composite casting. Here, the expression the center is curved with respect to its surroundings in the external peripheral direction means that in a cell, the maximum thickness hc1 of the element to be inserted 11 from the internal peripheral surface 11 is up to the center from the bottom surface C is greater than the minimum thickness hc2 of the element to be inserted also measured from the inner peripheral surface 11 is up to the vicinity of the bottom surface C, the difference hc1 -hc2 is greater or equal to 0.1 mm, and the center is swollen (here in a generally concave zone due to the projecting portions 3) in the external peripheral direction of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting. It should be noted that the surroundings of the bottom surface C designate the base parts of the protruding portions 3, and the center designates a part at least distant from such surroundings. The bottom surface C defined as above, comprising a convex surface curved in the outer peripheral direction of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting, is also called convex bottom surface C in the present description.

Au moins seulement certaines des cellules multiples incluses dans l'élément à insérer doivent inclure des surfaces de fond convexes C. II est préférable, par exemple, que 10% ou plus, ou de préférence 30% de plus des cellules incluent des surfaces de fond convexes C. Ainsi, dans certaines cellules de l'élément à insérer du deuxième mode de réalisation, les surfaces de fond des cellules peuvent être des surfaces approximativement planes de la même manière que dans le premier mode de réalisation.At least only some of the multiple cells included in the element to be inserted must include convex bottom surfaces C. It is preferable, for example, that 10% or more, or preferably 30% more of the cells include bottom surfaces convex C. Thus, in certain cells of the element to be inserted of the second embodiment, the bottom surfaces of the cells can be approximately planar surfaces in the same manner as in the first embodiment.

Selon une modification du deuxième mode de réalisation, un élément à insérer peut comporter des portions protubérantes séparées s'étendant à partir d'une surface de fond convexe C. Les portions protubérantes séparées peuvent être des portions protubérantes séparées 5a en forme de broches effilées, peuvent être des portions protubérantes séparées 5b en forme de demi-dômes, ou peuvent être des deux types de manière mixte. En outre, également dans une modification du deuxième mode de réalisation, un élément à insérer 11 peut comprendre des portions protubérantes séparées 5a et 5b s'étendant à partir de la surface approximativement plane dans des cellules dont les surfaces de fond sont approximativement planes. Dans le cas où des portions protubérantes séparées sont présentes, les formes et dimensions préférables, et le nombre des portions protubérantes séparées peuvent être les mêmes que dans le premier mode de réalisation. II est à noter que bien que dans le premier mode de réalisation, les hauteurs d'une portion saillante 3 et des portions protubérantes séparées 5a et 5b soient définies comme étant la hauteur à partir de la surface de fond F approximativement plane. La hauteur d'une portion saillante 3 dans le présent mode de réalisation est définie en référence à la base de la portion saillante 3, et les hauteurs des portions protubérantes séparées 5a et 5b sont définies en référence au niveau de fond de la surface de fond concave C où est formée une telle portion protubérante.According to a modification of the second embodiment, an element to be inserted may comprise separate protruding portions extending from a convex bottom surface C. The separate protruding portions may be separate protruding portions 5a in the form of tapered pins, may be separate protruding portions 5b in the form of half domes, or may be of two types in a mixed manner. In addition, also in a modification of the second embodiment, an insert 11 may include separate protruding portions 5a and 5b extending from the approximately planar surface in cells whose bottom surfaces are approximately planar. In the case where separate protruding portions are present, the preferred shapes and dimensions, and the number of the separate protruding portions may be the same as in the first embodiment. It should be noted that although in the first embodiment, the heights of a projecting portion 3 and of the separate protruding portions 5a and 5b are defined as being the height from the approximately planar bottom surface F. The height of a protruding portion 3 in the present embodiment is defined with reference to the base of the protruding portion 3, and the heights of the separate protruding portions 5a and 5b are defined with reference to the bottom level of the bottom surface concave C where such a protruding portion is formed.

La figure 14 est une photographie au microscope électronique capturant la surface, à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, d'un élément à insérer selon le deuxième mode de réalisation à un grossissement au facteur 20. Sur la figure 14, une portion saillante 3 de forme maillée et une surface de fond convexe C sont clairement visibles. De plus, on peut également observer que la hauteur de la portion saillante 3 varie de manière aléatoire le long de la direction longitudinale de la portion linéaire. En outre, on peut également observer que de nombreux petits trous en retrait sont formés sur les surfaces latérales des parois verticales de la portion saillante 3 en forme de maille. Etant donné que le métal fondu d’aluminium utilisé dans la coulée composite pénètre également dans ces petits trous en retrait, l’interface d’adhérence entre l’élément à insérer 11 et l’aluminium 12 devient multidimensionnelle. Ainsi, même si une force de cisaillement, une force de compression ou similaire provoquée par une force externe agit sur l'interface d'adhérence, le décollement ne se produit pratiquement pas. Cela contribue à augmenter la résistance de l'élément d'insertion lui-même.FIG. 14 is a photograph with an electron microscope capturing the surface, to which the cast metal is to be bonded by composite casting, of an element to be inserted according to the second embodiment at a magnification of factor 20. In FIG. 14, a protruding portion 3 of mesh shape and a convex bottom surface C are clearly visible. In addition, it can also be observed that the height of the projecting portion 3 varies randomly along the longitudinal direction of the linear portion. In addition, it can also be observed that numerous small recessed holes are formed on the lateral surfaces of the vertical walls of the protruding portion 3 in the form of a mesh. Since the molten aluminum metal used in the composite casting also penetrates these small recessed holes, the adhesion interface between the insert 11 and the aluminum 12 becomes multidimensional. Thus, even if a shear force, a compressive force or the like caused by an external force acts on the adhesion interface, delamination practically does not occur. This helps to increase the strength of the insert itself.

L'élément à insérer selon les premier et deuxième modes de réalisation de la présente invention est inséré dans de l'aluminium 12, un alliage d'aluminium, ou un autre alliage non ferreux lors de la coulée composite. Un élément obtenu en insérant l'élément à insérer dans ces métaux et alliages par coulée composite est appelé élément d’insertion. Comme décrit ci-dessus, l'élément d'insertion présente une adhérence favorable entre l'élément à insérer et un métal ou un alliage utilisé pour la coulée composite, tel que l'aluminium, et présente également une conductivité thermique favorable en tant qu'élément d'insertion. II est à noter que la conductivité thermique peut être mesurée par une méthode d'éclair au laser. Par exemple, lorsque l'élément à insérer 11 est un manchon de cylindre à insérer dans un bloc-cylindres de moteur par coulée composite, le manchon de cylindre doit dissiper uniformément la chaleur dans le corps de cylindre d'aluminium environnant et doit présenter une rigidité élevée car le manchon de cylindre est susceptible de recevoir une pression de combustion et une charge de compression pendant que la culasse est fixée à celui-ci. L'application de la présente invention à un manchon de cylindre et l'insertion du manchon de cylindre, par exemple, en aluminium par coulée composite, fournissent un bloc-cylindres 10 de moteur présentant une conductivité et une diffusivité thermiques davantage excellentes. De plus, même avec un taux de compression élevé du moteur, la chaleur peut être efficacement dissipée depuis le manchon de cylindre au corps de cylindre en aluminium. Ceci permet de réduire l'élévation de la température de combustion accompagnant l'augmentation du taux de compression. En outre, étant donné que le module spécifique du manchon de cylindre peut être amélioré ; même si le poids est identique, une déformation de l'alésage, en d'autres termes, un changement de circularité du manchon de cylindre inséré peut être évité pendant la manoeuvre ou la fixation décrite ci-dessus. Cela permet de réduire les pertes mécaniques et les gaz de soufflage du moteur, ce qui réduit davantage l'apparition de bruit, de vibrations, et similaire. Si le manchon de cylindre présente la même rigidité, son épaisseur et son poids peuvent être réduits. En conséquence, le moteur peut être allégé.The element to be inserted according to the first and second embodiments of the present invention is inserted into aluminum 12, an aluminum alloy, or another non-ferrous alloy during composite casting. An element obtained by inserting the element to be inserted into these metals and alloys by composite casting is called an insertion element. As described above, the insert has favorable adhesion between the insert and a metal or alloy used for composite casting, such as aluminum, and also has favorable thermal conductivity as insertion element. It should be noted that the thermal conductivity can be measured by a laser flash method. For example, when the insert 11 is a cylinder sleeve to be inserted into an engine cylinder block by composite casting, the cylinder sleeve must uniformly dissipate heat in the surrounding aluminum cylinder body and must have a high rigidity because the cylinder sleeve is likely to receive a combustion pressure and a compression load while the cylinder head is attached thereto. Applying the present invention to a cylinder sleeve and inserting the cylinder sleeve, for example, of aluminum by composite casting, provides an engine cylinder block 10 with more excellent thermal conductivity and diffusivity. In addition, even with a high compression ratio of the engine, heat can be efficiently dissipated from the cylinder sleeve to the aluminum cylinder body. This makes it possible to reduce the rise in the combustion temperature accompanying the increase in the compression ratio. In addition, since the specific module of the cylinder sleeve can be improved; even if the weight is the same, a deformation of the bore, in other words, a change of circularity of the inserted cylinder sleeve can be avoided during the maneuver or the fixing described above. This helps reduce mechanical losses and blowing gases from the engine, further reducing the appearance of noise, vibration, and the like. If the cylinder sleeve has the same stiffness, its thickness and weight can be reduced. As a result, the engine can be made lighter.

II est aussi proposé un procédé de fabrication d'un élément à insérer selon un mode de réalisation, conformément à l’invention. Le procédé peut comprendre au moins les étapes consistant à appliquer un agent de revêtement de moule sur la surface 60 d'un moule 61 dans lequel le métal fondu 43 doit être versé, former une couche de revêtement de moule 62 présentant une forme avec des fissures 65 sur la surface par séchage de l'agent de revêtement de moule appliqué, et à verser du métal fondu 43 sur la couche de revêtement de moule 62 et à couler, tout en faisant tourner le moule 61.A method of manufacturing an element to be inserted according to one embodiment is also proposed, in accordance with the invention. The method may include at least the steps of applying a mold coating agent to the surface 60 of a mold 61 into which the molten metal 43 is to be poured, forming a mold coating layer 62 having a shape with cracks 65 on the surface by drying the applied mold coating agent, and pouring molten metal 43 onto the mold coating layer 62 and pouring, while rotating the mold 61.

Le matériau et la forme du moule 61 servant à mouler l'élément à insérer ne sont pas particulièrement limités mais peuvent être choisis en fonction de la préforme ou de l'application de l'élément à insérer. Par exemple, dans le cas du moulage d'un manchon de cylindre destiné à être inséré dans un bloc-cylindres de moteur par coulée composite en tant qu'élément à insérer, le moule est de préférence un moule métallique et présente de préférence une forme cylindrique. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser un procédé de coulage centrifuge utilisant la force centrifuge. II est à noter que les surfaces du moule utilisé pour mouler l'élément à insérer peuvent être, par exemple, des surfaces usinées, qui sont approximativement plates.The material and the shape of the mold 61 used to mold the element to be inserted are not particularly limited but can be chosen according to the preform or the application of the element to be inserted. For example, in the case of molding a cylinder sleeve intended to be inserted into an engine cylinder block by composite casting as an element to be inserted, the mold is preferably a metal mold and preferably has a shape cylindrical. In this case, it is preferable to use a centrifugal casting process using centrifugal force. It should be noted that the surfaces of the mold used to mold the element to be inserted can be, for example, machined surfaces, which are approximately flat.

Les figures 15A à 15H permettent d'expliquer brièvement un procédé de fabrication de l'élément à insérer selon un aspect de la présente invention. La figure 15A illustre schématiquement l'agent de revêtement de moule liquide 62 préparé dans un récipient 6. L'agent de revêtement de moule 62 peut contenir au moins un matériau ignifuge, un liant, et un solvant. L'agent de revêtement de moule 62 peut contenir des agrégats dans certains cas.FIGS. 15A to 15H allow a brief explanation of a method of manufacturing the element to be inserted according to an aspect of the present invention. Figure 15A schematically illustrates the liquid mold coating agent 62 prepared in a container 6. The mold coating agent 62 may contain at least one flame retardant, a binder, and a solvent. The mold coating agent 62 may contain aggregates in some cases.

En tant que matériau ignifuge, la poudre de diatomite est préférable, en particulier pour empêcher la solidification blanche du métal fondu et pour garantir des propriétés de démoulage suffisantes, ainsi que pour protéger la surface du moule. La limite inférieure de la quantité du matériau ignifuge à mélanger est de préférence de 2 % en masse ou plus, et de façon davantage préférée de 8 % en masse ou plus de la masse totale de l'agent de revêtement de moule. La limite supérieure est de préférence de 40 % en masse ou moins, de façon davantage préférée de 27 % en masse ou moins, et idéalement de 15 % en masse ou moins de la masse totale de l'agent de revêtement de moule.As a flame retardant material, diatomite powder is preferable, in particular to prevent white solidification of the molten metal and to ensure sufficient mold release properties, as well as to protect the surface of the mold. The lower limit of the amount of the flame retardant material to be mixed is preferably 2% by mass or more, and more preferably 8% by mass or more of the total mass of the mold coating agent. The upper limit is preferably 40% by mass or less, more preferably 27% by mass or less, and ideally 15% by mass or less of the total mass of the mold coating agent.

Des exemples de liant comprennent la bentonite, la montmorillonite, la kaolinite, la sépiolite, l'attapulgite, et l'argile réfractaire. En particulier, la bentonite est préférable dans la mesure où la bentonite absorbe le solvant, gonfle, et se gélifie, de sorte que lorsque la bentonite est mélangée à un solvant avec un matériau ignifuge et un agrégat, la bentonite peut présenter une viscosité qui évite la séparation et permet de fixer l'agent de revêtement de moule sur la surface du moule. La limite inférieure de la quantité de liant à mélanger est de préférence de 2 % en masse ou plus, de façon davantage préférée de 5 % en masse ou plus, et idéalement de 8 % en masse ou plus de la masse totale de l'agent de revêtement de moule. La limite supérieure est de préférence de 20 % en masse ou moins, et de façon davantage préférée de 12 % en masse ou moins de la masse totale de l'agent de revêtement de moule. Si la quantité de liant est inférieure à 2 % en masse, la séparation du liant d'avec le matériau ignifuge est susceptible de se produire, et la résistance de la couche de revêtement de moule peut être insuffisante dans certains cas. Si la quantité de liant dépasse 20 % en masse, la viscosité de suspension de l'agent de revêtement de moule est trop élevée, ce qui peut rendre le revêtement difficile.Examples of the binder include bentonite, montmorillonite, kaolinite, sepiolite, attapulgite, and refractory clay. In particular, bentonite is preferable since the bentonite absorbs the solvent, swells, and gels, so that when the bentonite is mixed with a solvent with a flame retardant material and aggregate, the bentonite may exhibit a viscosity which avoids separation and allows to fix the mold coating agent on the mold surface. The lower limit of the amount of binder to be mixed is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and ideally 8% by mass or more of the total mass of the agent mold coating. The upper limit is preferably 20% by mass or less, and more preferably 12% by mass or less of the total mass of the mold coating agent. If the amount of binder is less than 2% by mass, separation of the binder from the flame retardant material is likely to occur, and the strength of the mold coating layer may be insufficient in some cases. If the amount of binder exceeds 20% by mass, the suspension viscosity of the mold coating agent is too high, which can make coating difficult.

Le solvant peut être de l'eau. La limite inférieure de la quantité solvant à mélanger est de préférence de 60 % en masse ou plus de la masse totale de l'agent de revêtement de moule. La limite supérieure est de préférence de 85 % en masse ou moins de la masse totale de l'agent de revêtement de moule. L'agent de revêtement de moule peut également contenir, en plus des matériaux décrits ci-dessus, un solvant organique présentant un point d'ébullition supérieur à celui de l'eau, tel que le butanol. Dans ce cas, un tel solvant organique peut être mélangé avec de l'eau pour être utilisé.The solvent can be water. The lower limit of the amount of solvent to be mixed is preferably 60% by mass or more of the total mass of the mold coating agent. The upper limit is preferably 85% by mass or less of the total mass of the mold coating agent. The mold coating agent may also contain, in addition to the materials described above, an organic solvent having a boiling point higher than that of water, such as butanol. In this case, such an organic solvent can be mixed with water to be used.

L'agent de revêtement de moule peut également contenir des agrégats en plus des matériaux décrits ci-dessus. Des exemples d'agrégats qui peuvent être utilisés comprennent du sable en poudre minérale ou en céramique artificielle composé d’oxyde d’aluminium et de dioxyde de silicium, tel que la mullite et le sable cerabeads, et du sable pour coulage, tel que le sable de zirconium, le sable de chromite, le sable de silice, le sable d’olivine, et le sable de spinelle. En particulier, la mullite et le sable cerabeads sont préférables en ce qu'ils présentent des densités suffisamment petites pour empêcher la séparation d’avec le matériau ignifuge et le liant, et n'absorbent pas le solvant et facilitent la contraction de la couche de revêtement de moule pour augmenter le nombre de fissures dans la couche de revêtement de moule lorsque la couche de revêtement de moule est séchée et solidifiée. La limite inférieure de la quantité d’agrégat à mélanger est de préférence de 1,0 % en masse ou plus, de façon davantage préférée de 1,5 % en masse ou plus, et idéalement de 3 % en masse ou plus de la masse totale de l'agent de revêtement de moule. La limite supérieure n'est pas particulièrement limitée mais est de préférence de 25 % en masse ou moins, et de façon davantage préférée de 10 % en masse ou moins.The mold coating agent may also contain aggregates in addition to the materials described above. Examples of aggregates which can be used include mineral powder or artificial ceramic sand composed of aluminum oxide and silicon dioxide, such as mullite and cerabeads sand, and pouring sand, such as zirconium sand, chromite sand, silica sand, olivine sand, and spinel sand. In particular, mullite and cerabead sand are preferable in that they have densities sufficiently small to prevent separation from the flame retardant material and the binder, and do not absorb the solvent and facilitate contraction of the coating layer. mold coating to increase the number of cracks in the mold coating layer when the mold coating layer is dried and solidified. The lower limit of the amount of aggregate to be mixed is preferably 1.0% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, and ideally 3% by mass or more by mass total of the mold coating agent. The upper limit is not particularly limited but is preferably 25% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

L'agent de revêtement de moule peut être préparé sous la forme d'un coulis en mélangeant au moins le matériau ignifuge, le liant, et le solvant, et en ajoutant en outre au mélange l’agrégat dans certains cas.The mold coating agent can be prepared as a grout by mixing at least the flame retardant, the binder, and the solvent, and additionally adding the aggregate to the mixture in some cases.

La figure 15B est un dessin conceptuel illustrant une étape d'application d'un agent de revêtement de moule 62 sur la surface périphérique intérieure 60 d'un moule 61, dans lequel du métal fondu doit être versé. Dans ce mode de réalisation, la surface sur laquelle le métal fondu doit être versé (ci-après également appelée surface de contact avec du métal fondu) correspond à la surface périphérique intérieure 60 du moule 61, et il est préférable que la surface périphérique intérieure 60 avant de former une couche de revêtement de moule 62 soit presque plate. Dans l'étape d'application, l'agent de revêtement de moule 62 est appliqué sur la surface périphérique intérieure 60 du moule en utilisant un bec 41 tout en faisant tourner le moule cylindrique 61 dans une direction constante r.Fig. 15B is a conceptual drawing illustrating a step of applying a mold coating agent 62 to the inner peripheral surface 60 of a mold 61, into which molten metal is to be poured. In this embodiment, the surface onto which the molten metal is to be poured (hereinafter also called contact surface with molten metal) corresponds to the inner peripheral surface 60 of the mold 61, and it is preferable that the inner peripheral surface 60 before forming a mold coating layer 62 is almost flat. In the application step, the mold coating agent 62 is applied to the inner peripheral surface 60 of the mold using a spout 41 while rotating the cylindrical mold 61 in a constant direction r.

II est préférable que la surface périphérique intérieure 60 du moule au moment de l'application de l'agent de revêtement de moule sur le moule soit chauffée pour être à une température qui ne provoque pas une élévation soudaine de la température de l'agent de revêtement de moule. La température de chauffage est de préférence comprise entre 110 et 210 °C, et de façon davantage préférée comprise entre 120 et 180 °C.It is preferable that the inner peripheral surface 60 of the mold at the time of application of the mold coating agent to the mold is heated to a temperature which does not cause a sudden rise in the temperature of the mold coating. The heating temperature is preferably between 110 and 210 ° C, and more preferably between 120 and 180 ° C.

La figure 15C est un schéma conceptuel illustrant une étape de formation d'une couche de revêtement de moule présentant une forme avec des fissures en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué. II est préférable que le moule 61 soit mis en rotation dans la direction constante r jusqu'à ce que l'agent de revêtement de moule soit séché.Fig. 15C is a conceptual diagram illustrating a step of forming a mold coating layer having a shape with cracks by drying the applied mold coating agent. It is preferable that the mold 61 is rotated in the constant direction r until the mold coating agent is dried.

L'agent de revêtement de moule peut être séché pendant que la rotation du moule se poursuit après l'application. L'agent de revêtement de moule peut être séché et solidifié par la chaleur du moule 61 qui a été chauffé ou par la chaleur du moule 61 au moment où il est davantage chauffé. Par ailleurs, le temps nécessaire pour sécher et solidifier l'agent de revêtement de moule peut être réduit en chauffant le moule 61 de l'extérieur du moule selon les besoins après l'arrêt de la rotation du moule.The mold coating agent can be dried while the rotation of the mold continues after application. The mold coating agent can be dried and solidified by the heat of the mold 61 which has been heated or by the heat of the mold 61 when it is further heated. Furthermore, the time required to dry and solidify the mold coating agent can be reduced by heating the mold 61 from outside the mold as needed after the mold rotation has stopped.

Lorsque l'agent de revêtement de moule est séché par chauffage supplémentaire après l'application, le chauffage est réalisé de préférence à une température supérieure ou égale à la température d'évaporation du solvant et inférieure ou égale à une température (température de seuil haut) qui est supérieure à la température d'évaporation de 110 °C. Ceci évite une élévation soudaine de la température du solvant depuis l'intérieur de l'agent de revêtement de moule 62 et évite également la génération excessive de bulles d'air (vapeur d'eau), et ainsi, dans cet état, la couche de revêtement de moule présentant une forme avec des fissures peut être formée par la contraction provoquée par le séchage et la solidification de l'agent de revêtement de moule 62. La limite inférieure de la température de chauffage est de préférence supérieure ou égale à la température d'évaporation du solvant, de façon davantage préférée supérieure ou égale à la température supérieure de 10°C à la température d'évaporation du solvant, et idéalement la température supérieure de 20 °C à la température d'évaporation du solvant. La limite supérieure de la température de chauffage est de préférence inférieure ou égale à la température (température de seuil haut) supérieure de 110 °C à la température d'évaporation du solvant, et de façon davantage préférée inférieure ou égale à une température de seuil haut qui dépasse de 80 °C la température d'évaporation du solvant.When the mold coating agent is dried by additional heating after application, the heating is preferably carried out at a temperature greater than or equal to the evaporation temperature of the solvent and less than or equal to a temperature (high threshold temperature ) which is higher than the evaporation temperature of 110 ° C. This avoids a sudden rise in the temperature of the solvent from inside the mold coating agent 62 and also prevents excessive generation of air bubbles (water vapor), and thus, in this state, the layer of mold coating having a shape with cracks may be formed by the contraction caused by drying and solidification of the mold coating agent 62. The lower limit of the heating temperature is preferably greater than or equal to the temperature solvent evaporation, more preferably greater than or equal to the temperature 10 ° C higher than the solvent evaporation temperature, and ideally the temperature 20 ° C higher than the solvent evaporation temperature. The upper limit of the heating temperature is preferably less than or equal to the temperature (upper threshold temperature) 110 ° C. greater than the evaporation temperature of the solvent, and more preferably less than or equal to a threshold temperature high which exceeds the evaporation temperature of the solvent by 80 ° C.

L'épaisseur de la couche de revêtement de moule 62 après le séchage peut être déterminée en fonction d'une hauteur maximale souhaitée des portions saillantes 3 ou d'autres facteurs dans l'élément à insérer 11 et n'est pas particulièrement limitée, mais son épaisseur moyenne est de préférence comprise entre 0,1 mm et 5,0 mm, et de façon davantage préféré comprise entre 0,5 mm et 2,0 mm.The thickness of the mold coating layer 62 after drying can be determined based on a desired maximum height of the protruding portions 3 or other factors in the insert 11 and is not particularly limited, but its average thickness is preferably between 0.1 mm and 5.0 mm, and more preferably between 0.5 mm and 2.0 mm.

Ensuite, le mécanisme de formation de la couche de revêtement de moule 62 va être décrit, en référence aux figures 16A à 16D. La figure 16A illustre schématiquement un stade dans lequel une partie d'un composant volatil 63 s'évapore de l'agent de revêtement de moule 62 appliqué au moule chauffé 61. La figure 16B illustre un état précoce de la couche de revêtement de moule 62 pendant le séchage et la solidification. À ce stade, une grande quantité du composant volatil 63 s'évapore de la couche de revêtement de moule 62, et la contraction 64 commence à se produire à des intervalles aléatoires à la surface de la couche de revêtement de moule 62, générant ainsi des fissures 65. La figure 16C illustre un état intermédiaire pendant le séchage et la solidification. La contraction 64 de la couche de revêtement de moule 62 progresse davantage, et les fissures 65 qui se sont produites à partir de la surface de la couche de revêtement de moule 62 s'agrandissent vers la surface du moule 61. En conséquence, les sections transversales des écarts dans la direction de l'épaisseur de la couche de revêtement de moule deviennent cunéiformes. Dans certains cas, la couche de revêtement de moule 62 peut être complètement séchée et solidifiée dans cet état fissuré.Next, the mechanism for forming the mold coating layer 62 will be described, with reference to Figures 16A to 16D. FIG. 16A schematically illustrates a stage in which part of a volatile component 63 evaporates from the mold coating agent 62 applied to the heated mold 61. FIG. 16B illustrates an early state of the mold coating layer 62 during drying and solidification. At this point, a large amount of the volatile component 63 evaporates from the mold coating layer 62, and contraction 64 begins to occur at random intervals on the surface of the mold coating layer 62, thereby generating cracks 65. Figure 16C illustrates an intermediate state during drying and solidification. The contraction 64 of the mold coating layer 62 progresses further, and the cracks 65 that have occurred from the surface of the mold coating layer 62 enlarge toward the surface of the mold 61. As a result, the sections transverse deviations in the thickness direction of the mold coating layer become wedge-shaped. In some cases, the mold coating layer 62 can be completely dried and solidified in this cracked state.

La figure 16D illustre un état terminal pendant le séchage et la solidification. Les fissures 65 ayant traversé la couche de revêtement de moule 62 se produisent, et des blocs définis/délimités par les fissures 65 apparaissent. Un bloc est une couche de revêtement de moule qui n'est pas sensiblement en contact avec un autre bloc adjacent dans certains cas, et dans d'autres cas, dont une partie est en contact avec un autre bloc adjacent. En outre, la contraction de la couche de revêtement de moule, en particulier la contraction de chaque bloc fait progresser les fissures 65. Les fissures continues s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule 62 en direction de la surface du moule 61 servent de moule (empreinte) pour la formation des portions saillantes 3 en forme de maille.Figure 16D illustrates a terminal state during drying and solidification. The cracks 65 having passed through the mold coating layer 62 occur, and blocks defined / delimited by the cracks 65 appear. A block is a layer of mold coating which is not substantially in contact with another adjacent block in some cases, and in other cases, part of which is in contact with another adjacent block. Furthermore, the contraction of the mold coating layer, in particular the contraction of each block advances the cracks 65. The continuous cracks extending from the surface of the mold coating layer 62 towards the mold surface 61 serve as a mold (imprint) for the formation of the protruding portions 3 in the form of a mesh.

Dans le cas où des fissures 65 sont formées dans lesquelles des écartements/creusements s'étendent en outre approximativement perpendiculairement aux fissures formées à un stade précoce depuis la surface de la couche de revêtement de moule 62 en direction du moule, et le long de la surface du moule 61, les portions saillantes 3 formées à l'aide de cette couche de revêtement de moule 62 constitueront les portions saillantes 3a dans le premier mode présentant des structures rétrécies comprenant des portions de paroi verticale 7 et des parties supérieures 4. Pour former des fissures 65 servant de moule pour les portions saillantes 3a dans le premier mode, le temps de séchage et de solidification est défini relativement long.In the case where cracks 65 are formed in which gaps / hollows further extend approximately perpendicular to the cracks formed at an early stage from the surface of the mold coating layer 62 towards the mold, and along the surface of the mold 61, the projecting portions 3 formed using this layer of mold coating 62 will constitute the projecting portions 3a in the first mode having narrowed structures comprising vertical wall portions 7 and upper parts 4. To form cracks 65 serving as a mold for the projecting portions 3a in the first mode, the drying and solidification time is defined relatively long.

D'autre part, dans le cas où des fissures 65 sont formées qui s'étendent depuis la surface de la couche de revêtement de moule 62 mais n'atteignent pas la surface du moule 61, les fissures servent principalement de moule (empreinte) pour former des portions saillantes 3b dans le deuxième mode. Les portions saillantes 3b dans le deuxième mode comprennent les portions de paroi verticale, dont les hauteurs sont différentes de manière aléatoire. Pour former des fissures 65 servant de moule pour les portions saillantes 3b dans le deuxième mode, le temps de séchage et de solidification est défini relativement court. Cependant, étant donné que divers facteurs influent sur la formation de fissures dans l'un ou l'autre mode, des conditions spécifiques peuvent être déterminées par des expériences préliminaires ou autres.On the other hand, in the case where cracks 65 are formed which extend from the surface of the mold coating layer 62 but do not reach the surface of the mold 61, the cracks serve mainly as mold (imprint) for forming protruding portions 3b in the second mode. The protruding portions 3b in the second mode comprise the vertical wall portions, the heights of which are randomly different. To form cracks 65 serving as a mold for the projecting portions 3b in the second mode, the drying and solidification time is defined as relatively short. However, since various factors influence the formation of cracks in either mode, specific conditions can be determined by preliminary or other experiments.

Dans un mode de réalisation, l'évaporation d'humidité à partir de la surface de la couche de revêtement de moule 62 forme des creux 67. Parmi les creux 67, des creux relativement profonds servent de moules (empreintes) pour constituer des portions protubérantes séparées 5a selon les formes de broches effilées décrites dans le premier mode de réalisation. Parmi les creux 67, ceux relativement peu profonds servent de moules pour constituer des portions protubérantes séparées 5b selon les formes en demi-dôme décrites dans le premier mode de réalisation. Pour former des creux 67 qui peuvent servir de moules pour des portions protubérantes séparées, il est préférable dans les conditions ci-dessus de fixer la température du moule relativement élevée, l'épaisseur de la couche de revêtement de moule 62 relativement petite, et la quantité de bentonite un peu moins. Cependant, la formation de creux 67 dépend également d'autres conditions diverses, la température du moule 61, l'épaisseur de la couche de revêtement de moule 62, la quantité de bentonite ne peuvent pas être spécifiquement définies. Ainsi, pour obtenir des creux 67 dans les formes souhaitées, avec les dimensions souhaitées, et dans le nombre souhaité, la température du moule, l'épaisseur de la couche de revêtement de moule, et la quantité de bentonite peuvent être déterminées par expérience préliminaire ou similaire.In one embodiment, the evaporation of moisture from the surface of the mold coating layer 62 forms hollows 67. Among the hollows 67, relatively deep hollows serve as molds (cavities) to form protruding portions separated 5a according to the shapes of tapered pins described in the first embodiment. Among the hollows 67, those relatively shallow serve as molds to form separate protruding portions 5b according to the half-dome shapes described in the first embodiment. To form recesses 67 which can serve as molds for separate protruding portions, it is preferable under the above conditions to set the relatively high mold temperature, the thickness of the mold coating layer 62 relatively small, and the amount of bentonite a little less. However, the formation of depressions 67 also depends on other various conditions, the temperature of the mold 61, the thickness of the mold coating layer 62, the amount of bentonite cannot be specifically defined. Thus, to obtain recesses 67 in the desired shapes, with the desired dimensions, and in the desired number, the temperature of the mold, the thickness of the mold coating layer, and the amount of bentonite can be determined by preliminary experience. or similar.

Dans un mode de réalisation, en raison de l'évaporation d'humidité à partir de la surface de la couche de revêtement de moule 62, la contraction de la totalité du bloc forme de larges creux 66 (voir un exemple sur la figure 16D) sur la surface (surface externe) de la couche de revêtement de moule 62. Ceux-ci servent de moules pour former des surfaces de fond convexes C selon le deuxième mode de réalisation. Pour former de larges creux 66, il est préférable dans les conditions ci-dessus de paramétrer une température de moule relativement basse, une épaisseur de la couche de revêtement de moule relativement grande, et une quantité de bentonite un peu plus. Cependant, la formation de larges creux 66 dépend également d'autres conditions diverses, la température du moule 61, l'épaisseur de la couche de revêtement de moule 62, la quantité de bentonite ne peuvent pas être spécifiquement définies. Ainsi, pour obtenir de larges creux 66, la température du moule, l'épaisseur de la couche de revêtement de moule, et la quantité de bentonite peuvent être déterminées par expérience préliminaire ou similaire. Il est à noter que dans le cas où il n'y a pratiquement pas de creux sur une couche de revêtement de moule 62 après séchage, la surface de la couche de revêtement de moule 62 peut servir de surface inférieure F présentant une surface approximativement plane.In one embodiment, due to the evaporation of moisture from the surface of the mold coating layer 62, the contraction of the entire block forms large hollows 66 (see an example in Figure 16D) on the surface (external surface) of the mold coating layer 62. These serve as molds to form convex bottom surfaces C according to the second embodiment. To form large recesses 66, it is preferable under the above conditions to set a relatively low mold temperature, a relatively large thickness of the mold coating layer, and a little more bentonite. However, the formation of large recesses 66 also depends on other various conditions, the temperature of the mold 61, the thickness of the mold coating layer 62, the amount of bentonite cannot be specifically defined. Thus, to obtain wide recesses 66, the temperature of the mold, the thickness of the mold coating layer, and the amount of bentonite can be determined by preliminary experience or the like. It should be noted that in the case where there is practically no recess on a mold coating layer 62 after drying, the surface of the mold coating layer 62 can serve as a lower surface F having an approximately flat surface .

La couche de revêtement de moule 62 ainsi obtenue peut présenter une surface comportant des fissures 65 en forme de maille. Cela permet de fabriquer un élément à insérer présentant des portions saillantes 3 en forme de maille.The mold coating layer 62 thus obtained may have a surface comprising cracks 65 in the form of a mesh. This makes it possible to manufacture an insert element having projecting portions 3 in the form of a mesh.

En revenant à la figure 15D, il est représenté un schéma conceptuel de l'étape au cours de laquelle le métal fondu 43 de fonte est versé dans le moule 61 par dessus la couche de revêtement de moule 62, et le coulage centrifuge est réalisé pendant la rotation du moule 61 dans la direction constante r. Comme sur la figure 15B, le métal fondu 43 peut être versé à l'intérieur du cylindre en utilisant un dispositif d'alimentation en métal fondu, tel qu'un bec, tout en faisant tourner le moule 61. En faisant tourner le moule 61, la force centrifuge amène le métal fondu 43 à s'écouler également dans les fissures 65 de la couche de revêtement de moule 62. Ainsi, des portions saillantes 3 souhaitées en forme de maille peuvent être formées sur la surface de l'élément à insérer 11 ou 48.Returning to FIG. 15D, there is shown a conceptual diagram of the step during which the molten metal 43 of cast iron is poured into the mold 61 over the mold coating layer 62, and the centrifugal casting is carried out during the rotation of the mold 61 in the constant direction r. As in Figure 15B, the molten metal 43 can be poured into the interior of the cylinder using a molten metal feeder, such as a spout, while rotating the mold 61. By rotating the mold 61 , the centrifugal force causes the molten metal 43 to also flow in the cracks 65 of the mold coating layer 62. Thus, desired protruding portions 3 in the form of a mesh can be formed on the surface of the element to be inserted 11 or 48.

La figure 15E est un schéma conceptuel de l'étape de solidification du métal fondu de fonte. Le métal fondu 43 de fonte est refroidi de l'extérieur du moule 61 et solidifié pour obtenir une pièce moulée 44 présentant la forme de l'élément à insérer. Le métal fondu est versé dans le moule et moulé par coulée, et le métal coulé peut être refroidi et solidifié naturellement. Après la solidification du métal fondu, la rotation du moule est arrêtée.FIG. 15E is a conceptual diagram of the stage of solidification of the molten metal of cast iron. The molten metal 43 of cast iron is cooled from outside the mold 61 and solidified to obtain a molded part 44 having the shape of the element to be inserted. The molten metal is poured into the mold and molded by casting, and the cast metal can be cooled and solidified naturally. After the molten metal has solidified, the rotation of the mold is stopped.

La figure 15F est un schéma conceptuel illustrant l'étape de retrait, hors du moule 61, de la pièce moulée 44 sous la forme de l'élément à insérer. Le procédé d'extraction de la pièce moulée, hors du moule 61, n'est pas particulièrement limité mais est choisi en fonction de la forme du moule. Par exemple, dans le cas d'un moule cylindrique, la pièce moulée 44 peut être extraite du moule 61 en fixant un mandrin à une partie de la surface périphérique intérieure de la pièce moulée 44 et en le tirant dans le sens de la flèche 45 sur la figure 15F.FIG. 15F is a conceptual diagram illustrating the step of removing, from the mold 61, the molded part 44 in the form of the element to be inserted. The method of extracting the molded part from the mold 61 is not particularly limited but is chosen as a function of the shape of the mold. For example, in the case of a cylindrical mold, the molded part 44 can be extracted from the mold 61 by fixing a mandrel to a part of the inner peripheral surface of the molded part 44 and pulling it in the direction of the arrow 45 in Figure 15F.

La figure 15G est un schéma conceptuel illustrant une étape dans laquelle la couche de revêtement de moule 62 va être retirée de la pièce moulée 44 extraite du moule 61. La couche de revêtement de moule 62 peut être fixée à la surface de la pièce moulée 44 extraite du moule. Le procédé d'extraction de la couche de revêtement de moule 62 de la pièce moulée 44 n'est pas particulièrement limité. Parmi les exemples de ce procédé figurent le nettoyage par grenaillage, le nettoyage au jet d’eau, et le nettoyage cryogénique.FIG. 15G is a conceptual diagram illustrating a step in which the mold coating layer 62 will be removed from the molded part 44 extracted from the mold 61. The mold coating layer 62 can be fixed to the surface of the molded part 44 extracted from the mold. The method of extracting the mold coating layer 62 from the molded part 44 is not particularly limited. Examples of this process include shot blasting, water jet cleaning, and cryogenic cleaning.

La figure 15H illustre un élément à insérer 48 après que la couche de revêtement de moule 62 ait été retirée de la pièce moulée 44. La couche de revêtement de moule solidifiée est retirée de la pièce moulée 44 de sorte à obtenir l'élément à insérer 48 comportant des portions saillantes 3 en forme de maille sur la surface.FIG. 15H illustrates an element to be inserted 48 after the mold coating layer 62 has been removed from the molded part 44. The solidified mold coating layer is removed from the molded part 44 so as to obtain the element to be inserted 48 comprising projecting portions 3 in the form of a mesh on the surface.

La figure 17 est un schéma illustrant un élément à insérer 11 ou 48 formé avec la couche de revêtement de moule 62 illustrée sur la figure 16D. Des portions saillantes 3, une portion protubérante distincte 5a, et une surface de fond convexe C sont formées en correspondance avec les formes des fissures 65 et d’un creux 67.Figure 17 is a diagram illustrating an insert 11 or 48 formed with the mold coating layer 62 illustrated in Figure 16D. Projecting portions 3, a separate protruding portion 5a, and a convex bottom surface C are formed in correspondence with the shapes of the cracks 65 and of a hollow 67.

La présente invention permet de former des portions saillantes dans des formes spécifiées avec des hauteurs qui ne peuvent pas être obtenues par des procédés de fabrication conventionnels, sur la surface 11s, à laquelle le métal coulé doit être lié, d'un élément à insérer. Cela permet d'obtenir une force d'adhérence élevée sur l'aluminium 12 utilisé pour la coulée composite. L'élément à insérer 11, 48 selon la présente invention est également applicable à des éléments autres que des pièces coulissantes, présentant une rigidité élevée et des transferts de chaleur, une dissipation thermique, et une conductivité thermique excellents, par exemple, un élément d'insertion dans une pièce sur laquelle agit un couple de rotation, comme un tambour de frein en aluminium, un moyeu de roue en aluminium coulé sous pression pour motos, et un tourillon dans un système de transmission comportant un moteur électrique.The present invention makes it possible to form protruding portions in specified shapes with heights which cannot be obtained by conventional manufacturing methods, on the surface 11s, to which the cast metal is to be bonded, of an element to be inserted. This makes it possible to obtain a high adhesion force on the aluminum 12 used for the composite casting. The insert 11, 48 according to the present invention is also applicable to elements other than sliding parts, having high rigidity and heat transfers, excellent heat dissipation, and thermal conductivity, for example, an element insertion into a part on which a torque acts, such as an aluminum brake drum, a die-cast aluminum wheel hub for motorcycles, and a journal in a transmission system comprising an electric motor.

L'élément à insérer ainsi obtenu peut être inséré, par exemple, dans de l'aluminium ou un autre matériau, par exemple, par un procédé de coulage sous pression afin de fournir un élément d'insertion. Les conditions d’injection d’aluminium ou d’autres matériaux ne sont pas particulièrement limitées, mais par exemple, pour ADC12, ADC10, ou ADC3, le métal fondu peut être versé entre 620 et 670 °C, et le moulage peut être réalisé avec une pression d'injection comprise entre 50 et 100 MPa à une vitesse d'injection comprise entre 1,5 et 4,0 m/seconde.The insert thus obtained can be inserted, for example, into aluminum or other material, for example, by a die casting process to provide an insert. The conditions for injecting aluminum or other materials are not particularly limited, but for example, for ADC12, ADC10, or ADC3, the molten metal can be poured between 620 and 670 ° C, and molding can be carried out with an injection pressure between 50 and 100 MPa at an injection speed between 1.5 and 4.0 m / second.

Étant donné que l'élément à insérer selon la présente invention comporte les portions saillantes 3 comprenant les portions linéaires 31 et les portions de jonction 32 sur la surface 11s à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite, l'élément à insérer a une plus grande surface pour être en contact avec le métal coulé utilisé pour la coulée composite que ceux des cas conventionnels, ce qui améliore efficacement le transfert de chaleur et la dissipation thermique. Dans le cas où l'élément à insérer présente des portions saillantes 3a dans les formes en coupe transversale du premier mode, le métal utilisé pour la coulée composite pénètre dans ces parties, ce qui améliore la force d'adhérence, réduit les risques d’écarts entre l'élément à insérer et le métal coulé, et améliore la conductivité thermique au métal coulé. En outre, par exemple, dans le cas où les portions saillantes présentent une structure isotrope en forme de maille, les portions saillantes exercent un effet de nervures de renfort, permettant de contribuer à la dispersion et à la réduction des contraintes générées par la force externe provenant de diverses directions. Par exemple, lorsque l'élément à insérer est un manchon de cylindre, le module spécifique dans la direction radiale de l'alésage ou dans la direction axiale peut être amélioré, et ainsi, une déformation de l'élément d'insertion peut être empêchée. Cela permet de réduire l'épaisseur et le poids du manchon de cylindre tout en conservant la même rigidité. En outre, dans le cas où les formes des portions saillantes 3b sont présentes dans le deuxième mode, lorsque de l'aluminium fondu est rempli entre les alésages, notamment lors du coulage sous pression d'un bloc-cylindres à plusieurs cylindres ; étant donné que les hauteurs des portions saillantes sont différentes de manière aléatoire, il existe inévitablement des parties au niveau desquelles des portions saillantes basses se font face. Cela facilite le passage du métal fondu entre les portions saillantes ou entre les alésages, améliorant ainsi les propriétés de remplissage du métal fondu. Cet effet est remarquable par rapport aux techniques classiques dans lesquelles les hauteurs des portions saillantes sont uniformes. De plus, cela permet de réduire le pas d'alésage par rapport aux techniques conventionnelles et ainsi, de réduire la taille du moteur.Since the element to be inserted according to the present invention comprises the protruding portions 3 comprising the linear portions 31 and the joining portions 32 on the surface 11s to which the cast metal is to be bonded by composite casting, the element to be inserted has a larger surface to be in contact with the cast metal used for composite casting than those of conventional cases, which effectively improves heat transfer and heat dissipation. In the case where the element to be inserted has protruding portions 3a in the cross-sectional shapes of the first mode, the metal used for the composite casting penetrates into these parts, which improves the adhesion force, reduces the risks of gaps between the element to be inserted and the cast metal, and improves the thermal conductivity to the cast metal. In addition, for example, in the case where the projecting portions have an isotropic structure in the form of a mesh, the projecting portions exert a reinforcing rib effect, making it possible to contribute to the dispersion and to the reduction of the stresses generated by the external force. from various directions. For example, when the element to be inserted is a cylinder sleeve, the specific modulus in the radial direction of the bore or in the axial direction can be improved, and thus, deformation of the insertion element can be prevented . This makes it possible to reduce the thickness and the weight of the cylinder sleeve while maintaining the same rigidity. In addition, in the case where the shapes of the protruding portions 3b are present in the second mode, when molten aluminum is filled between the bores, in particular during the casting under pressure of a cylinder block with several cylinders; since the heights of the projecting portions are randomly different, there are inevitably parts at the level of which low projecting portions face each other. This facilitates the passage of the molten metal between the protruding portions or between the bores, thereby improving the filling properties of the molten metal. This effect is remarkable compared to conventional techniques in which the heights of the projecting portions are uniform. In addition, this makes it possible to reduce the bore pitch compared to conventional techniques and thus, to reduce the size of the motor.

Une description est ensuite fournie pour l'effet de dispersion et de réduction de la contrainte générée au niveau de l'interface de la coulée composite, dans un élément d'insertion dans lequel un élément à insérer 11 selon le présent mode de réalisation est inséré dans de l'aluminium ou similaire par coulée composite. Les figures 18A à 18D permettent d'expliquer les contraintes générées au niveau de l'interface entre un manchon et du métal coulé dans un bloc-cylindres dans le cas où un élément à insérer 11 est le manchon de cylindre qui est inséré dans le bloc-cylindres du moteur par coulée composite. La figure 18A est un schéma illustrant schématiquement un manchon de cylindre 11 présentant des portions saillantes 3 sur la surface et de l'aluminium 12 utilisé pour la coulée composite. La figure 18B est une vue agrandie de la partie X sur la figure 18A. Dans le mode illustré sur la figure 18B, une portion protubérante séparée en forme de broche ou une surface inférieure concave n'existe pas dans une cellule composée de portions saillantes 3. Ce symbole τι indique la contrainte de cisaillement générée lorsqu'une culasse est fixée au manchon de cylindre 11, au niveau de l'interface (interface de coulée composite) entre l'élément à insérer et le métal, tel que de l'aluminium. Le symbole Ot indique la contrainte de compression générée lorsque le manchon de cylindre 11 est inséré dans de l'aluminium 12 par coulée composite.A description is then provided for the effect of dispersion and reduction of the stress generated at the interface of the composite casting, in an insertion element in which an element to be inserted 11 according to the present embodiment is inserted. in aluminum or the like by composite casting. FIGS. 18A to 18D make it possible to explain the stresses generated at the interface between a sleeve and metal cast in a cylinder block in the case where an element to be inserted 11 is the cylinder sleeve which is inserted in the block - engine cylinders by composite casting. Figure 18A is a diagram schematically illustrating a cylinder sleeve 11 having protruding portions 3 on the surface and aluminum 12 used for composite casting. Figure 18B is an enlarged view of part X in Figure 18A. In the mode illustrated in FIG. 18B, a separate protruding portion in the form of a spindle or a concave lower surface does not exist in a cell composed of projecting portions 3. This symbol τι indicates the shear stress generated when a cylinder head is fixed to the cylinder sleeve 11, at the interface (composite casting interface) between the element to be inserted and the metal, such as aluminum. The symbol Ot indicates the compressive stress generated when the cylinder sleeve 11 is inserted into aluminum 12 by composite casting.

La figure 18C est un schéma illustrant une interface de coulée composite d'un autre manchon de cylindre inséré dans un bloc-cylindres de moteur comme sur la figure 18A, présentant une structure de surface selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode illustré sur la figure 18C, des portions protubérantes séparées 5a en forme de broches effilées et des portions protubérantes séparées 5b en forme de demi-dômes sont présentes dans des cellules composées de/délimitées par des portions saillantes 3. Le symbole τ2 indique la contrainte de cisaillement générée au niveau de l’interface de coulée composite lorsqu’une culasse est fixée sur le manchon de cylindre 11. En comparant la valeur de la contrainte de cisaillement τ2 avec la valeur de la contrainte de cisaillement τι sur la figure 18B, τ2 < τι. L'existence de portions protubérantes séparées réduit la contrainte de cisaillement générée au niveau de l'interface de coulée composite.Figure 18C is a diagram illustrating a composite casting interface of another cylinder sleeve inserted in an engine cylinder block as in Figure 18A, having a surface structure according to the first embodiment of the present invention. In a mode illustrated in FIG. 18C, separate protruding portions 5a in the form of tapered pins and separate protruding portions 5b in the form of half domes are present in cells composed of / delimited by protruding portions 3. The symbol τ 2 indicates the shear stress generated at the composite casting interface when a cylinder head is fixed on the cylinder sleeve 11. By comparing the value of the shear stress τ 2 with the value of the shear stress τι on the Figure 18B, τ 2 <τι. The existence of separate protruding portions reduces the shear stress generated at the composite casting interface.

La figure 18D est un schéma illustrant une interface de coulée composite d'encore un autre manchon de cylindre inséré dans un bloc-cylindres de moteur comme sur la figure 18A, présentant une structure de surface selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode illustré sur la figure 18D, les cellules composées de/délimitées par des portions saillantes 3 présentent une structure de surface convexe dans laquelle la surface inférieure gonfle vers le côté de la surface périphérique extérieure du manchon de cylindre 11. Le symbole σ2 indique la contrainte de compression générée lorsque le manchon de cylindre 11 est inséré dans de l'aluminium 12 par coulée composite. En comparant la valeur de la contrainte de compression σ2 avec la valeur de la contrainte de compression στ sur la figure 18B, σ2 < σ,. La surface inférieure (surface de fond) en forme de surface convexe réduit les contraintes de compression.Figure 18D is a diagram illustrating a composite casting interface of yet another cylinder sleeve inserted into an engine cylinder block as in Figure 18A, having a surface structure according to the second embodiment of the present invention. In a mode illustrated in FIG. 18D, the cells composed of / delimited by protruding portions 3 have a convex surface structure in which the lower surface swells towards the side of the outer peripheral surface of the cylinder sleeve 11. The symbol σ 2 indicates the compressive stress generated when the cylinder sleeve 11 is inserted into aluminum 12 by composite casting. By comparing the value of the compressive stress σ 2 with the value of the compressive stress στ in Figure 18B, σ 2 <σ ,. The lower surface (bottom surface) in the shape of a convex surface reduces compressive stresses.

Comme décrit ci-dessus, dans le cas d'utilisation d'un élément à insérer comprenant des saillies séparées 5a, 5b en forme de broches selon un mode de réalisation de la présente invention, dans un bloc-cylindres de moteur, les saillies servent de barrières contre une charge de cisaillement ou de compression exercée sur l’interface de coulée composite et dispersent et réduisent les contraintes de cisaillement générées au niveau de la zone d’interface de la coulée composite. Ceci réduit la quantité de distorsion dans l'élément d'insertion et réduit ainsi la déformation de la forme. De plus, dans le cas de l'utilisation d'un élément à insérer présentant une surface inférieure avec une structure de surface convexe, la rigidité de surface de la surface de fond de la cellule s'améliore. Ceci améliore toute la rigidité de l'élément à insérer, réduisant la déformation de l'alésage s'il s'agit d'un manchon et permettant de réduire davantage l'épaisseur du manchon. De plus, cela améliore les propriétés d’amortissement des vibrations et permet d’obtenir davantage de silence/tranquillité (en fonctionnement).As described above, in the case of using an element to be inserted comprising separate protrusions 5a, 5b in the form of pins according to an embodiment of the present invention, in an engine cylinder block, the protrusions serve barriers against a shear or compression load exerted on the composite casting interface and disperse and reduce the shear stresses generated at the interface area of the composite casting. This reduces the amount of distortion in the insert and thus reduces the deformation of the shape. In addition, when using an insert having a lower surface with a convex surface structure, the surface stiffness of the bottom surface of the cell improves. This improves the rigidity of the element to be inserted, reducing the deformation of the bore if it is a sleeve and making it possible to further reduce the thickness of the sleeve. In addition, it improves the damping properties of vibrations and provides more silence / tranquility (in operation).

Ensuite, la série des figures 19A, 19B, 19C, 19d permet d'expliquer les contraintes générées au niveau de l'interface de coulée composite d'un manchon, dans le cas où l'élément à insérer 11 est un manchon qui est un élément coulissant inséré dans un frein à tambour par coulée composite et configuré pour être en contact avec les sabots de frein 14. La figure 19A est un schéma en coupe transversale illustrant schématiquement un manchon 11 comprenant des portions saillantes 3 sur sa surface, de l'aluminium 12 utilisé pour la coulée composite, et des sabots de frein 14 situés à l'intérieur de ces pièces. Sur la figure 19A, N indique une charge de freinage, et r indique le sens de rotation de la roue. La figure 19B est une vue agrandie de la partie Y sur la figure 19A. Dans un mode illustré sur la figure 19B, une portion protubérante séparée en forme de broche ou une surface de fond renflée/bombée C n'existe pas dans des cellules composées de portions saillantes 3. Le symbole τι indique la contrainte de cisaillement générée dans l'interface de coulée composite du manchon 11 au moment où la charge de freinage N agit sur le frein à tambour tournant dans le sens r. Le symbole Ot indique la contrainte de compression générée lorsque le manchon 11 est inséré dans de l'aluminium 12 par coulée composite. La flèche indiquée par O indique la direction de la surface périphérique extérieure du manchon 11 ; la flèche indiquée par t indique le sens du couple de rotation.Then, the series of FIGS. 19A, 19B, 19C, 19d makes it possible to explain the stresses generated at the level of the composite casting interface of a sleeve, in the case where the element to be inserted 11 is a sleeve which is a sliding element inserted in a drum brake by composite casting and configured to be in contact with the brake shoes 14. FIG. 19A is a diagram in cross section schematically illustrating a sleeve 11 comprising protruding portions 3 on its surface, of the aluminum 12 used for composite casting, and brake shoes 14 located inside these parts. In FIG. 19A, N indicates a braking load, and r indicates the direction of rotation of the wheel. Figure 19B is an enlarged view of part Y in Figure 19A. In a mode illustrated in FIG. 19B, a separate protruding portion in the form of a pin or a swollen / domed bottom surface C does not exist in cells composed of projecting portions 3. The symbol τι indicates the shear stress generated in the 'composite casting interface of the sleeve 11 at the moment when the braking load N acts on the drum brake rotating in direction r. The symbol Ot indicates the compression stress generated when the sleeve 11 is inserted into aluminum 12 by composite casting. The arrow indicated by O indicates the direction of the outer peripheral surface of the sleeve 11; the arrow indicated by t indicates the direction of the torque.

La figure 19C est un schéma illustrant une interface de coulée composite d'un autre manchon inséré dans un frein à tambour similaire à celui de la figure 19A et présentant une structure de surface selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode illustré sur la figure 19C, des portions protubérantes séparées 5a en forme de broches effilées et des portions protubérantes séparées 5b en formes de demi-dômes sont présentes dans des cellules composées de portions saillantes 3. Le symbole τ3 indique la contrainte de cisaillement générée dans l'interface de coulée composite du manchon 11 au moment où la charge de freinage N agit sur le frein à tambour tournant dans le sens r. En comparant la valeur de la contrainte de cisaillement τ2 avec la valeur de la contrainte de cisaillement τι sur la figure 19B, τ2 < τρ L'existence de portions protubérantes séparées 5a, 5b réduit la contrainte de cisaillement générée au niveau de l'interface de coulée composite.Figure 19C is a diagram illustrating a composite casting interface of another sleeve inserted into a drum brake similar to that of Figure 19A and having a surface structure according to the first embodiment of the present invention. In a mode illustrated in FIG. 19C, separate protruding portions 5a in the form of tapered pins and separate protruding portions 5b in the form of half-domes are present in cells composed of protruding portions 3. The symbol τ 3 indicates the constraint of shear generated in the composite casting interface of the sleeve 11 when the braking load N acts on the drum brake rotating in direction r. By comparing the value of the shear stress τ 2 with the value of the shear stress τι in Figure 19B, τ 2 <τρ The existence of separate protruding portions 5a, 5b reduces the shear stress generated at the composite casting interface.

La figure 19D est un schéma illustrant une interface de coulée composite d'encore un autre manchon inséré dans un frein à tambour similaire à celui de la figure 19A et présentant une structure de surface selon le deuxième mode de réalisation de la présente invention. Dans un mode illustré sur la figure 19D, les cellules composées de/délimitées par les portions saillantes 3 présentent des structures de surface convexe dans lesquelles la surface de fond du manchon gonfle vers le côté de la surface périphérique extérieure. Le symbole σ2 indique la contrainte de compression générée lorsque le manchon de cylindre 11 est inséré dans de l'aluminium 12 par coulée composite. En comparant la valeur de la contrainte de compression σ2 avec la valeur de la contrainte de compression Ot sur la figure 19B, σ2<σ1. La surface inférieure en forme de surface convexe C (ou surface renflée) réduit les contraintes de compression. Cela réduit les déformations locales du manchon 11, stabilise la valeur μ (coefficient de frottement) et réduit le grincement des freins.Figure 19D is a diagram illustrating a composite casting interface of yet another sleeve inserted in a drum brake similar to that of Figure 19A and having a surface structure according to the second embodiment of the present invention. In a mode illustrated in FIG. 19D, the cells composed of / delimited by the protruding portions 3 have convex surface structures in which the bottom surface of the sleeve swells towards the side of the outer peripheral surface. The symbol σ 2 indicates the compression stress generated when the cylinder sleeve 11 is inserted into aluminum 12 by composite casting. By comparing the value of the compressive stress σ 2 with the value of the compressive stress Ot in FIG. 19B, σ 2 <σ 1 . The lower surface in the shape of a convex surface C (or bulged surface) reduces the compressive stresses. This reduces the local deformations of the sleeve 11, stabilizes the value μ (coefficient of friction) and reduces the squeaking of the brakes.

Comme décrit ci-dessus, l'utilisation d'un élément à insérer 11 selon les modes de réalisation de la présente invention pour un frein à tambour permet de réduire les vibrations d'un élément d'insertion rotatif et de stabiliser le coefficient de frottement et les caractéristiques de freinage, en plus de l'effet décrit avec référence aux figures 18A-18D ci-dessus.As described above, the use of an insert 11 according to the embodiments of the present invention for a drum brake makes it possible to reduce the vibrations of a rotary insert and to stabilize the coefficient of friction and braking characteristics, in addition to the effect described with reference to Figures 18A-18D above.

Exemples pratiquesPractical examples

Ci-après, on décrira la présente invention de façon plus détaillée à l'aide d'exemples (cas pratiques). Cependant, les exemples suivants n'ont pas pour but de limiter la présente invention.The present invention will be described in more detail below with the aid of examples (practical cases). However, the following examples are not intended to limit the present invention.

Les éléments à insérer selon les premier et deuxième modes de réalisation de la présente invention ont été fabriqués par un procédé décrit dans le troisième mode de réalisation. Dans les Exemples 1 et 2, des éléments à insérer 11 selon le premier mode de réalisation ont été fabriqués, et dans les Exemples 3 et 4, des éléments à insérer 11 selon le deuxième mode de réalisation ont été fabriqués. Les conditions de fabrication sont indiquées 5 dans le Tableau 1.The elements to be inserted according to the first and second embodiments of the present invention were manufactured by a method described in the third embodiment. In Examples 1 and 2, insert elements 11 according to the first embodiment were manufactured, and in Examples 3 and 4, insert elements 11 according to the second embodiment were manufactured. The manufacturing conditions are indicated in Table 1.

Tableau 1Table 1

Température du moule /°C Mold temperature / ° C Épaisseur de la couche de revêtement de moule / mm Thickness of the mold coating layer / mm Rapport de mélange de bentonite / % en masse Bentonite mixing ratio /% by mass Exemple 1 Example 1 155 155 1 1 10 10 Exemple 2 Example 2 160 160 1 1 10 10 Exemple 3 Example 3 135 135 1,5 1.5 11 11 Exemple 4 Example 4 130 130 2 2 9,5 9.5

La figure 11 représente une photographie au microscope électronique d'un élément à insérer obtenu dans l'Exemple 1. On peut reconnaître visuellement que des portions 10 protubérantes séparées 5a en forme de broches effilées ont été formées dans des cellules en plus des portions saillantes 3 en forme de maille. La figure 20 présente une photographie au microscope électronique d'un élément à insérer obtenu dans l'Exemple 2. L'échelle sur la figure indique 500 pm. On peut reconnaître visuellement que des portions protubérantes séparées 5b en demi-dômes ont été formées dans des cellules. II est à noter que toutes les 15 flèches indiquent des portions protubérantes séparées 5b en formes de demi-dômes.FIG. 11 represents a photograph with an electron microscope of an element to be inserted obtained in Example 1. It can be visually recognized that separate protruding portions 5a in the form of tapered pins have been formed in cells in addition to the protruding portions 3 in the shape of a mesh. Figure 20 shows an electron microscope photograph of an insert to be obtained in Example 2. The scale in the figure indicates 500 µm. It can be visually recognized that protruding portions 5b in half domes have been formed in cells. It should be noted that all the 15 arrows indicate separate protruding portions 5b in the form of half domes.

La figure 14 présente une photographie au microscope électronique d'un élément à insérer 11 obtenu dans l'Exemple 3. On peut reconnaître visuellement sur la figure 14 qu'une surface inférieure C est une surface convexe bombée dans la direction périphérique extérieure de la surface à laquelle le métal coulé doit être lié par coulée composite. La figure présente une photographie au microscope électronique d'une coupe transversale d'un élément à insérer 11 obtenu à l'Exemple 4. L'échelle sur la figure indique 500 pm. En outre, sur la figure 21, il est clairement reconnu visuellement, à partir de la vue en coupe, que la surface inférieure ou surface de fond C est une surface convexe.FIG. 14 presents a photograph with an electron microscope of an element to be inserted 11 obtained in Example 3. It can be visually recognized in FIG. 14 that a lower surface C is a convex surface curved in the outer peripheral direction of the surface to which the cast metal is to be bonded by composite casting. The figure shows an electron micrograph of a cross section of an insert 11 obtained in Example 4. The scale in the figure indicates 500 µm. Furthermore, in FIG. 21, it is clearly recognized visually, from the sectional view, that the bottom surface or bottom surface C is a convex surface.

Les caractéristiques des éléments à insérer dans les Exemples 1 à 4 ont été évaluées, et il a été confirmé que tous les éléments 11 avaient le même effet que celui décrit en référence aux figures 18A-18D, autrement dit, l'effet de la dispersion et de la réduction de la contrainte de cisaillement générée au niveau de la zone d'interface de la coulée composite. De plus, la rigidité de chaque élément à insérer 11 dans son ensemble a été améliorée, et la 10 déformation de l'alésage a été réduite.The characteristics of the elements to be inserted in Examples 1 to 4 were evaluated, and it was confirmed that all of the elements 11 had the same effect as that described with reference to FIGS. 18A-18D, in other words, the effect of the dispersion and reducing the shear stress generated at the interface area of the composite casting. In addition, the rigidity of each insert 11 as a whole has been improved, and the deformation of the bore has been reduced.

Application industrielleIndustrial application

Les éléments à insérer 11, 48 selon la présente invention peuvent être notamment appliqués de manière appropriée à des manchons de cylindre à insérer dans un bloc-cylindres (B/C) par coulage sous pression en aluminium, un élément coulissant pour 15 frein à tambour en aluminium, des éléments de support pour un moteur électrique, un carter inférieur, et un carter de transmission, en outre, des moyeux pour roues de moto, et analogues, qui sont tous des éléments à insérer qui doivent présenter des caractéristiques BVD, comme la propriété d’amortissement des vibrations.The elements to be inserted 11, 48 according to the present invention can in particular be suitably applied to cylinder sleeves to be inserted into a cylinder block (B / C) by die-casting in aluminum, a sliding element for a drum brake. of aluminum, supporting elements for an electric motor, a lower casing, and a transmission casing, in addition, hubs for motorcycle wheels, and the like, all of which are elements to be inserted which must have BVD characteristics, such as the vibration damping property.

Claims (10)

Revendicationsclaims 1. Élément à insérer (11 ; 48) comprenant, sur une surface (11s) à laquelle le métal coulé (43) doit être lié par coulée composite :1. Element to be inserted (11; 48) comprising, on a surface (11s) to which the cast metal (43) is to be bonded by composite casting: une portion saillante (3) de forme maillée ;a projecting portion (3) of mesh shape; des surfaces de fond (C, F) entourées par la portion saillante (3) ; et une portion protubérante séparée (5a, 5b) ;bottom surfaces (C, F) surrounded by the projecting portion (3); and a separate protruding portion (5a, 5b); dans lequel la portion saillante (3) comprend une partie supérieure (4) et une portion de paroi verticale (7) s'étendant depuis le niveau des surfaces de fond (F), la largeur (L4) de la partie supérieure (4) est supérieure à la largeur (L7) de la portion de paroi verticale (7), au moins certaines des surfaces de fond (F) sont approximativement planes, la portion protubérante séparée (5a, 5b) présente une forme de broche s'étendant depuis au moins certaines des surfaces de fond (F), et lorsque la portion saillante (3) de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) et une portion de jonction (32a, 32b, 32c, 32d) dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.in which the projecting portion (3) comprises an upper part (4) and a vertical wall portion (7) extending from the level of the bottom surfaces (F), the width (L4) of the upper part (4) is greater than the width (L7) of the vertical wall portion (7), at least some of the bottom surfaces (F) are approximately planar, the separate protruding portion (5a, 5b) has a pin shape extending from at least some of the bottom surfaces (F), and when the protruding portion (3) of meshed shape is assumed to be projected onto a plane, the protruding portion forms linear portions (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) and a junction portion (32a, 32b, 32c, 32d) in which at least two of the linear portions merge. 2. Élément à insérer (11 ; 48) comprenant, sur une surface (11s) à laquelle le métal coulé (43) doit être lié par coulée composite :2. Element to be inserted (11; 48) comprising, on a surface (11s) to which the cast metal (43) is to be bonded by composite casting: une portion saillante de forme maillée ; et des surfaces de fond (C, F) entourées par la portion saillante, dans lequel la portion saillante comprend une partie supérieure (4) et une portion de paroi verticale (7) s'étendant depuis le niveau des surfaces de fond (F), la largeur (L4) de la partie supérieure (4) est supérieure à la largeur (L7) de la portion de paroi verticale (7), au moins certaines des surfaces de fond sont des surfaces convexes (C) bombées dans une direction périphérique extérieure de la surface (11s) à laquelle le métal coulé (43) doit être lié par coulée composite, et lorsque la portion saillante (3) de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) et une portion de jonction (32a, 32b, 32c, 32d) dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.a projecting portion of mesh shape; and bottom surfaces (C, F) surrounded by the protruding portion, wherein the protruding portion includes an upper portion (4) and a vertical wall portion (7) extending from the level of the bottom surfaces (F) , the width (L4) of the upper part (4) is greater than the width (L7) of the vertical wall portion (7), at least some of the bottom surfaces are convex surfaces (C) curved in a peripheral direction exterior of the surface (11s) to which the cast metal (43) is to be bonded by composite casting, and when the projecting portion (3) of mesh shape is assumed to be projected onto a plane, the projecting portion forms linear portions (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) and a junction portion (32a, 32b, 32c, 32d) in which at least two of the linear portions merge. 3. Élément à insérer (11 ; 48) comprenant, sur une surface (11s) à laquelle le métal coulé (43) doit être lié par coulée composite :3. Element to be inserted (11; 48) comprising, on a surface (11s) to which the cast metal (43) is to be bonded by composite casting: une portion saillante (3) de forme maillée ;a projecting portion (3) of mesh shape; des surfaces de fond (C, F) entourées par la portion saillante (3) ; et une portion protubérante séparée (5a, 5b) ;bottom surfaces (C, F) surrounded by the projecting portion (3); and a separate protruding portion (5a, 5b); dans lequel la portion saillante (3) comprend une portion de paroi verticale (7) s'étendant depuis le niveau des surfaces de fond (F) et présentant des hauteurs différentes de manière aléatoire, au moins certaines des surfaces de fond (F) sont approximativement planes, la portion protubérante séparée (5a, 5b) présente une forme de broche s'étendant depuis au moins certaines des surfaces de fond (F), et lorsque la portion saillante (3) de forme maillée est supposée projetée sur un plan, la portion saillante forme des portions linéaires (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) et une portion de jonction (32a, 32b, 32c, 32d) dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.wherein the protruding portion (3) comprises a vertical wall portion (7) extending from the level of the bottom surfaces (F) and having different heights at random, at least some of the bottom surfaces (F) are approximately flat, the separate protruding portion (5a, 5b) has a spindle shape extending from at least some of the bottom surfaces (F), and when the protruding portion (3) of mesh shape is assumed to be projected onto a plane, the projecting portion forms linear portions (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) and a junction portion (32a, 32b, 32c, 32d) in which at least two of the linear portions merge. 4. Élément à insérer (11 ; 48) comprenant, sur une surface (11s) à laquelle le métal coulé (43) doit être lié par coulée composite :4. Element to be inserted (11; 48) comprising, on a surface (11s) to which the cast metal (43) is to be bonded by composite casting: une portion saillante (3) de forme maillée ; et des surfaces de fond (C, F) entourées par la portion saillante (3) ;a projecting portion (3) of mesh shape; and bottom surfaces (C, F) surrounded by the protruding portion (3); dans lequel la portion saillante (3) comprend une portion de paroi verticale (7) s'étendant depuis le niveau des surfaces de fond (F) et présentant des hauteurs différentes de manière aléatoire, au moins certaines des surfaces de fond sont des surfaces convexes (C) bombées dans une direction périphérique extérieure de la surface (11s) à laquelle le métal coulé (43) doit être lié par coulée composite, et lorsque la portion saillante (3) de forme maillée est supposée projetée sur un plan plat, la portion saillante forme des portions linéaires (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) et une portion de jonction (32a, 32b, 32c, 32d) dans laquelle au moins deux des portions linéaires fusionnent.in which the projecting portion (3) comprises a vertical wall portion (7) extending from the level of the bottom surfaces (F) and having random heights, at least some of the bottom surfaces are convex surfaces (C) curved in an outer peripheral direction of the surface (11s) to which the cast metal (43) is to be bonded by composite casting, and when the projecting portion (3) of mesh shape is assumed to be projected onto a flat plane, the protruding portion forms linear portions (31a, 31b, 31c, 31 d, 31e) and a junction portion (32a, 32b, 32c, 32d) in which at least two of the linear portions merge. 5. Élément à insérer selon la revendication 2 ou la revendication 4, dans lequel une surface de fond déterminée qui constitue une surface convexe (C) comprend une portion protubérante séparée (5a, 5b) en forme de broche s'étendant à partir de ladite surface de fond déterminée.5. An insert according to claim 2 or claim 4, wherein a determined bottom surface which constitutes a convex surface (C) comprises a separate protruding portion (5a, 5b) in the form of a pin extending from said determined bottom surface. 6. Élément à insérer selon l'une quelconque des revendications 1,3 et 5, dans lequel la portion protubérante séparée (5a, 5b) en forme de broche est (a) une portion protubérante (5a) en forme de broche effilée dans laquelle le diamètre d'une extrémité distale de la portion protubérante est inférieur au diamètre (R5a) d’une base de la portion saillante et a une hauteur (h5a) comprise entre 0,1 mm et 0,5 mm, et/ou (b) une portion protubérante (5b) présentant une forme en demi-dôme.6. Element to be inserted according to any one of claims 1, 3 and 5, in which the separate protruding portion (5a, 5b) in the form of a pin is (a) a protruding portion (5a) in the form of a tapered pin in which the diameter of a distal end of the protruding portion is less than the diameter (R5a) of a base of the protruding portion and has a height (h5a) of between 0.1 mm and 0.5 mm, and / or (b ) a protruding portion (5b) having a half-dome shape. 7. Procédé de fabrication d'un élément à insérer (11 ; 48), comprenant les étapes consistant à :7. Method for manufacturing an element to be inserted (11; 48), comprising the steps consisting in: appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface (60) d'un moule (61 ), du côté de laquelle du métal fondu (43) doit être versé ;applying a mold coating agent to a surface (60) of a mold (61), on the side of which molten metal (43) is to be poured; former une couche de revêtement de moule (62) en une forme avec des fissures (65) et des creux (67) sur une surface de la couche de revêtement de moule (62) en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu (43) sur la couche de revêtement de moule (62) tout en faisant tourner le moule (61), dans lequel les fissures (65) comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule et atteignant une surface (60) du moule (61), les largeurs des écarts diminuent depuis la surface de la couche de revêtement de moule (62) en direction de la surface (60) du moule (61), au moins certains des écarts s'étendent le long de la surface (60) du moule (61), et les creux (67) présentent une forme de broche qui n'atteint pas la surface (60) du moule (61).forming a mold coating layer (62) into a shape with cracks (65) and recesses (67) on a surface of the mold coating layer (62) by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal (43) onto the mold coating layer (62) while rotating the mold (61), wherein the cracks (65) include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer and reaching a surface (60) of the mold (61), the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer (62) towards the surface (60) of the mold (61) , at least some of the gaps extend along the surface (60) of the mold (61), and the recesses (67) have a pin shape which does not reach the surface (60) of the mold (61). 8. Procédé de fabrication d'un élément à insérer (11 ; 48), comprenant les étapes consistant à :8. Method for manufacturing an element to be inserted (11; 48), comprising the steps consisting in: appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface (60) d'un moule (61 ), du côté de laquelle du métal fondu (43) doit être versé ;applying a mold coating agent to a surface (60) of a mold (61), on the side of which molten metal (43) is to be poured; former une couche de revêtement de moule (62) en une forme avec des fissures (65) sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu (43) sur la couche de revêtement de moule (62) tout en faisant tourner le moule (61), dans lequel les fissures (65) comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule (62) jusqu’à une surface (60) du moule (61), les largeurs des écarts diminuent depuis la surface de la couche de revêtement de moule (62) en direction de la surface (60) du moule (61), certains des écarts s'étendent le long de la surface (60) du moule (61), et des parties centrales d'au moins certaines des parties définies par les fissures (65) dans la couche de revêtement de moule (62) sont en retrait par rapport aux environs entourant ces parties centrales.forming a mold coating layer (62) into a shape with cracks (65) on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal (43) onto the mold coating layer (62) while rotating the mold (61), wherein the cracks (65) include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer (62) to a surface (60) of the mold (61), the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer (62) towards the surface (60) of the mold (61), some of the gaps extend along the surface (60) of the mold (61), and central portions of at least some of the portions defined by the cracks (65) in the mold coating layer (62) are set back from the surroundings surrounding these central parts. 9. Procédé de fabrication d'un élément à insérer (11 ; 48), comprenant les étapes consistant à :9. Method for manufacturing an element to be inserted (11; 48), comprising the steps consisting in: appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface (60) d'un moule (61 ), du côté de laquelle du métal fondu (43) doit être versé ;applying a mold coating agent to a surface (60) of a mold (61), on the side of which molten metal (43) is to be poured; former une couche de revêtement de moule (62) en une forme avec des fissures (65) et des creux (67) sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu (43) sur la couche de revêtement de moule (62) tout en faisant tourner le moule (61), dans lequel les fissures (65) comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule en direction d'une surface (60) du moule (61), les largeurs des écarts diminuent de la surface de la couche de revêtement de moule vers la surface (60) du moule (61), les profondeurs des écarts diffèrent de manière aléatoire, et les creux (67) présentent une forme de broche qui n'atteint pas la surface (60) du moule (61).forming a mold coating layer (62) into a shape with cracks (65) and recesses (67) on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal (43) onto the mold coating layer (62) while rotating the mold (61), wherein the cracks (65) include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer towards a surface (60) of the mold (61), the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer towards the surface (60) of the mold (61), the depths deviations differ randomly, and the recesses (67) have a spindle shape which does not reach the surface (60) of the mold (61). 10. Procédé de fabrication d'un élément à insérer (11 ; 48), comprenant les étapes consistant à :10. Method for manufacturing an element to be inserted (11; 48), comprising the steps consisting in: appliquer un agent de revêtement de moule sur une surface (60) d'un moule (61 ), du côté de laquelle du métal fondu (43) doit être versé ;applying a mold coating agent to a surface (60) of a mold (61), on the side of which molten metal (43) is to be poured; former une couche de revêtement de moule (62) en une forme avec des fissures (65) sur une surface de la couche de revêtement de moule en séchant l'agent de revêtement de moule appliqué ; et effectuer une coulée en versant le métal fondu (43) sur la couche de revêtement de moule (62) tout en faisant tourner le moule (61), dans lequel les fissures (65) comprennent des écarts multiples s'étendant depuis la surface de la couche de revêtement de moule en direction d'une surface (60) du moule (61),forming a mold coating layer (62) into a shape with cracks (65) on a surface of the mold coating layer by drying the applied mold coating agent; and casting by pouring the molten metal (43) onto the mold coating layer (62) while rotating the mold (61), wherein the cracks (65) include multiple gaps extending from the surface of the mold coating layer towards a surface (60) of the mold (61), 5 les largeurs des écarts diminuent depuis la surface de la couche de revêtement de moule en direction de la surface (60) du moule (61), les profondeurs des écarts diffèrent de manière aléatoire, et des parties centrales d'au moins certaines des parties définies par les fissures (65) dans la couche de revêtement de moule (62) sont en retrait par rapport aux environs 10 entourant ces parties centrales.5 the widths of the gaps decrease from the surface of the mold coating layer towards the surface (60) of the mold (61), the depths of the gaps differ randomly, and central portions of at least some of the portions defined by the cracks (65) in the mold coating layer (62) are set back from the surroundings 10 surrounding these central parts.
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