JP2015528538A - Piston mold - Google Patents
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Abstract
本発明は、冷却流路(4)を形成する解体可能な略環状の鋳造用中子(3)と、鋳造中に鋳造用中子(3)を支持する少なくとも2つの支持体(5,6)とを備える内燃機関のピストン(2)用の鋳型(1)に関する。支持体(5,6)および支持体(9)のうち少なくとも1つと鋳造用中子(3)との連結部に、阻害又は閉鎖の要素(15)が配置されている。阻害又は閉鎖の要素(15)は、鋳造後にピストン(2)と結合され、鋳造用中子(3)の除去後に、連結部の閉鎖、流路を絞った中間排液路(14)の形成のいずれかを行う。したがって、鋳型(1)の安定性が向上でき、その取り扱いを簡素化できる。The present invention relates to a substantially annular casting core (3) that can be disassembled to form a cooling channel (4) and at least two supports (5, 6) that support the casting core (3) during casting. ) For a piston (2) of an internal combustion engine. An obstruction or closure element (15) is arranged at the connection between at least one of the supports (5, 6) and the support (9) and the casting core (3). The obstruction or closure element (15) is joined with the piston (2) after casting, and after removal of the casting core (3), the closure of the connecting part, the formation of an intermediate drainage channel (14) with a narrowed flow path. Do one of the following. Therefore, the stability of the mold (1) can be improved and the handling thereof can be simplified.
Description
本発明は、内燃機関のピストン用の鋳型であって、請求項1のプリアンブル部分に記載の解体可能な略環状の鋳型用中子を備えた鋳型に関する。本発明はさらに、内燃機関用の鋳造ピストンと、このような鋳造ピストンを製造する方法とに関する。
The present invention relates to a mold for a piston of an internal combustion engine, which is provided with the disassembling substantially annular mold core according to the preamble portion of
内燃機関のピストン用の鋳型であって、冷却流路を形成するための解体可能な略環状の鋳型用中子を備えた一般的な鋳型が独国特許出願公開第19804168号明細書に公知である。この鋳型用中子は、2つの支持体(いわゆるクイル)に支持されている。これら支持体は、鋳型用中子と連通する領域において、後に、環状の冷却流路の給液路および排液路を形成する。 A general mold for a piston of an internal combustion engine, which is provided with a substantially annular mold core that can be disassembled to form a cooling channel, is known from DE 19804168. is there. The mold core is supported by two supports (so-called quills). These support members later form a liquid supply path and a liquid discharge path of the annular cooling flow path in a region communicating with the mold core.
各支持体の中心線は、ピストンの外周に対して傾斜可能であり、その先端は、ピストンの外周側に配置されて解体可能な鋳型用中子に接している。こうすることによって、特に、強度が向上したピストンの形成が可能になっている。 The center line of each support can be inclined with respect to the outer periphery of the piston, and the tip thereof is in contact with a mold core that is disposed on the outer periphery of the piston and can be disassembled. This makes it possible in particular to form a piston with improved strength.
公知の鋳型は、冷却流路の給液路および排液路が互いに近接配置されていて、冷却流路を形成する鋳型用中子を支持することに適していない。 The known mold is not suitable for supporting the mold core that forms the cooling flow path because the liquid supply path and the drainage path of the cooling flow path are arranged close to each other.
本発明は、内燃機関のピストン用の一般的な鋳型の改良実施形態または少なくとも代替実施形態の課題を扱っており、本発明の鋳型は、特に、安定性の向上と、この鋳型で製造されるピストンの冷却力の向上とを特徴とする。 The present invention addresses the problems of an improved embodiment or at least an alternative embodiment of a general mold for internal combustion engine pistons, and the mold of the present invention is particularly improved in stability and manufactured with this mold. It features improved piston cooling power.
本発明によれば、この課題は独立請求項の主題によって解決される。好適な実施形態は従属請求項の主題である。 According to the invention, this problem is solved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are the subject matter of the dependent claims.
本発明は、次の基本概念に基づいている。すなわち、公知の内燃機関のピストンの鋳型において、冷却流路を形成するための解体可能な略環状の鋳造用中子と、鋳造プロセス中に前記鋳造用中子を支持する少なくとも2つの支持体と、を備える。 The present invention is based on the following basic concept. That is, in a piston mold of a known internal combustion engine, a substantially annular casting core that can be disassembled to form a cooling flow path, and at least two supports that support the casting core during a casting process; .
前記2つの支持体の少なくとも1つ又は付加的な第3の支持体と、前記鋳造用中子との間の連結部に、阻害又は閉鎖の要素が配置される。前記阻害又は閉鎖の要素は、鋳造プロセス後に、前記ピストンと少なくとも部分的に強固に結合されてピストン内に残る。前記阻害又は閉鎖の要素は、前記鋳造用中子の除去後に前記連結部を閉鎖するか、少なくとも流路を絞った中間排液路を形成する。 An obstruction or closure element is arranged at the connection between at least one of the two supports or an additional third support and the casting core. The blocking or closing element remains in the piston at least partially firmly connected to the piston after the casting process. The obstructing or closing element closes the connecting portion after removal of the casting core or forms an intermediate drainage channel with at least a narrowed flow path.
本ケースでは、前記阻害又は閉鎖の要素は、閉鎖要素とされていて、冷却流路を封止する。 In this case, the blocking or closing element is a closing element and seals the cooling channel.
またそれの代替として、阻害又は閉鎖の要素における冷却流路に面した端部に、冷却流路に連通する、流路を絞った接続部を形成することで中間排液路が形成されることも容易に想定できる。 As an alternative to this, an intermediate drainage path is formed by forming a constricted channel connecting portion that communicates with the cooling channel at the end facing the cooling channel in the blocking or closing element. Can be easily assumed.
実用上の冷却流路の給液路及び排液路は、1つまたは2つの支持体を介して、または、これら支持体を通じて冷却流路にドリルで孔を空ける後加工を介して形成できる。 Practical cooling channel supply and drainage channels can be formed via one or two supports, or through post-processing of drilling holes in the cooling channels through these supports.
阻害又は閉鎖の要素の各実施形態において、冷却流路に液を導入する接続部が形成されない場合には、このような阻害又は閉鎖の要素は単純な閉鎖要素であり、対応する支持体は、鋳造プロセス中に鋳造用中子を固定するための単純な支持体となる。 In each embodiment of the obstruction or closure element, if no connection for introducing liquid into the cooling channel is formed, such an obstruction or closure element is a simple closure element and the corresponding support is It provides a simple support for securing the casting core during the casting process.
阻害又は閉鎖の要素が、冷却流路との連結部において、冷却流路に通じる流路を絞った(断面が小さい)接続部を形成している場合、この連結部に中間排液路が形成できる。 If the obstruction or closure element forms a connection part with a narrowed flow path (small cross section) leading to the cooling flow path at the connection part with the cooling flow path, an intermediate drainage path is formed at this connection part it can.
好ましい実施形態によれば、鋳造用中子を支持するために、第3の支持体が設けられ、最初に言及した2つの支持体は、互いに隣接して配置され、後に冷却流路の給液路と排液路とを形成する。 According to a preferred embodiment, to support the casting core, a third support is provided, the first two mentioned being placed adjacent to each other and later supplied to the cooling channel A channel and a drainage channel are formed.
本発明では、鋳造用中子における2つの支持体の反対側に、鋳造用中子を支持する第3の支持体が設けられている。この第3の支持体は、冷却流路の中間排液路を形成し、その断面積は大幅に縮小されている。 In the present invention, the third support for supporting the casting core is provided on the opposite side of the two supports in the casting core. This third support forms an intermediate drainage channel for the cooling channel, and its cross-sectional area is greatly reduced.
そのために、第3の支持体は、鋳造用中子に入るピンを有する阻害又は閉鎖の要素を備えており、そのピンにスリーブが装着されるようになっている。この場合、ピンの外径は、スリーブの外径よりもかなり小さい。 To that end, the third support is provided with a blocking or closing element having a pin that enters the casting core, to which a sleeve is attached. In this case, the outer diameter of the pin is much smaller than the outer diameter of the sleeve.
その結果、鋳造後にピンを除去した時の中間排液路の直径は、スリーブではなく、ピンの直径に相当する。ピンは除去されるが、スリーブは鋳造後もピストン内に残る。例えば砂や塩の中子として形成できる解体可能な鋳造用中子も、公知の方法で同様に除去される。 As a result, the diameter of the intermediate drainage channel when the pin is removed after casting corresponds to the diameter of the pin, not the sleeve. The pin is removed, but the sleeve remains in the piston after casting. For example, a dismantleable casting core that can be formed as a sand or salt core is similarly removed by a known method.
第3の支持体により、一般的な鋳型に関して多数の効果が実現できる。この場合における言及されるべき第1の効果は、冷却流路を形成する解体可能な鋳造用中子が3つの支持体によって比較的安定して支持されており、主給液路と主排液路とが、冷却流路の片側の互いに近接した箇所に設けられていることである。 With the third support, a number of effects can be realized with respect to common molds. The first effect to be mentioned in this case is that the disassembling casting core that forms the cooling flow path is supported relatively stably by the three supports, and the main liquid supply path and the main drainage liquid The path is provided at a location close to each other on one side of the cooling flow path.
本発明の阻害又は閉鎖の要素は、ピンと、それに装着されるスリーブとを備えているため、中間排液路の直径、ひいては断面はさらに大幅に縮小できる。この結果、少なくとも冷媒の不本意な流出が抑制でき、本発明の鋳型で製造されるピストンの冷却力も大幅に改善できる。 Since the blocking or closing element of the present invention comprises a pin and a sleeve attached to it, the diameter of the intermediate drainage channel and thus the cross-section can be further reduced. As a result, at least unintentional outflow of the refrigerant can be suppressed, and the cooling power of the piston manufactured by the mold of the present invention can be greatly improved.
従来のピストンにおける、給液路の反対側にある排液路と比較すると、本発明のピストンの実施形態における給液路および排液路は、互いに近接しているので、給液路を介して冷却流路に流入する冷却オイルなどの冷媒は、排液路を通って冷却流路から流出する前に、冷却流路全体に行き渡る。 Compared with the drainage path on the opposite side of the liquid supply path in the conventional piston, the liquid supply path and the drainage path in the embodiment of the piston of the present invention are close to each other. Refrigerants such as cooling oil flowing into the cooling flow channel reach the entire cooling flow channel before flowing out of the cooling flow channel through the drainage channel.
それによって冷却効果は向上するが、給液路および排液路が鋳造用中子の片側に配置されているので、鋳造用中子を支持することが困難になる。鋳造用中子を付加的に支持できるように、その反対側に第3の支持体が設けられ、この結果、鋳造用中子が大幅に安定する。 Although the cooling effect is thereby improved, since the liquid supply path and the drainage path are arranged on one side of the casting core, it becomes difficult to support the casting core. A third support is provided on the opposite side so that the casting core can be additionally supported, so that the casting core is significantly stabilized.
しかしながら、第3の支持体を最初の2つの支持体と同様に設計すると、冷媒が、冷却流路の半分を過ぎた箇所でなくなってしまうため、所望の冷却効果が実現できない。スリーブが装着されたピンを備える本発明の阻害又は閉鎖の要素によって、第3の支持体は、冷媒の過剰な流出を招くことなく実用的な支持効果を十分に発揮できる。この場合のスリーブは、阻害要素を構成する。 However, if the third support is designed in the same manner as the first two supports, the refrigerant will not be at a location that has passed half of the cooling flow path, so that the desired cooling effect cannot be realized. Due to the obstruction or closure element of the present invention comprising a pin with a sleeve attached thereto, the third support can sufficiently exhibit a practical support effect without causing excessive outflow of refrigerant. The sleeve in this case constitutes an obstruction element.
実際には、阻害又は閉鎖の要素ないしスリーブは、その外側に環状の周溝を有している。このような外側の周溝は、製造の面で非常に容易に形成される一方で、ピストンを鋳造する際には、鋳造材料がこのような周溝に流れ込むため、阻害又は閉鎖の要素ないしスリーブは、鋳造済ピストンに確実に固定される。 In practice, the obstructing or closing element or sleeve has an annular circumferential groove on its outside. While such an outer circumferential groove is very easily formed in terms of manufacturing, the casting material flows into such a circumferential groove when casting the piston, so that an obstructing or closing element or sleeve Is securely fixed to the cast piston.
外側の周溝の代わりに、凸部や凹部などの異なった外形形態が形成されていてもよい。これらはピストンの鋳造材料と確実に連結され、鋳造されたピストン内には、阻害又は閉鎖の要素ないしスリーブが、さらに強固に固定される。 Instead of the outer circumferential groove, different external shapes such as a convex portion and a concave portion may be formed. These are securely connected to the casting material of the piston, and an obstructing or closing element or sleeve is more firmly fixed in the cast piston.
本発明の解決手段をさらに好適に発展させると、スリーブの外径は、約4〜5mm(好ましくは約4.5mm)であり、その内径は、約1〜2mm(好ましくは約1.8mm)である。 When the solution of the present invention is further suitably developed, the outer diameter of the sleeve is about 4 to 5 mm (preferably about 4.5 mm), and the inner diameter is about 1 to 2 mm (preferably about 1.8 mm). It is.
この場合、ピンの外径は実質的にスリーブの内径と一致する(例えばこの場合は、1.8mm)。外径が、後に形成される排液路の内径と一致していた従来の支持体と比較すると、本発明のスリーブによって、中間排液路の直径は、例えば4.5mmから1.8mmに縮小できる。そのため、中間排液路を介して排液される冷媒の流量を大幅に減少できる。 In this case, the outer diameter of the pin substantially matches the inner diameter of the sleeve (for example, 1.8 mm in this case). Compared to a conventional support whose outer diameter coincided with the inner diameter of the drainage passage formed later, the sleeve of the present invention reduces the diameter of the intermediate drainage passage from 4.5 mm to 1.8 mm, for example. it can. Therefore, the flow rate of the refrigerant that is drained through the intermediate drainage path can be greatly reduced.
実際には、スリーブは、鋳造用中子とネガティブモールド(すなわち、別の鋳造用中子)との間に配置されている。ピンが鋳造用中子とネガティブモールドとの両方に挿入されることによって、鋳造用中子とネガティブモールドとは互いに固定される。 In practice, the sleeve is placed between the casting core and a negative mold (ie, another casting core). By inserting the pin into both the casting core and the negative mold, the casting core and the negative mold are fixed to each other.
ピストンの鋳造後、冷却流路を形成する鋳造用中子は解体される(特には、洗い流される)。ピンはスリーブから引き抜かれるが、ピストンの鋳造材料がスリーブの周溝に結合するので、スリーブはピストン内に残る。 After casting of the piston, the casting core that forms the cooling flow path is disassembled (in particular, washed away). The pin is withdrawn from the sleeve, but the sleeve remains in the piston because the casting material of the piston is bonded to the circumferential groove of the sleeve.
ピンやスリーブは、金属製(特に鋼鉄または合金鋼製)である。ピンは、その上に鋳造用中子を支持する機能だけでなく、支持体の横ずれや持ち上がりに対して鋳造用中子を固定する機能もある。 The pins and sleeves are made of metal (particularly steel or alloy steel). The pin not only has a function of supporting the casting core on the pin, but also has a function of fixing the casting core against the lateral displacement and lifting of the support.
本発明のさらに好適な態様では、阻害又は閉鎖の要素は、鋳造用中子に入るピンを備え、阻害又は閉鎖の要素におけるピンと反対側の面には、軸穴状の凹部がある。軸穴状の凹部によって、阻害又は閉鎖の要素は、例えばネガティブモールドに固定でき、鋳造用中子に入るピンによって鋳造用中子に固定される。 In a further preferred aspect of the invention, the obstruction or closure element comprises a pin that enters the casting core, and the obstruction or closure element has an axial hole-like recess on the opposite side of the pin. By means of the axial hole-shaped recess, the blocking or closing element can be fixed to the negative mold, for example, and is fixed to the casting core by pins that enter the casting core.
阻害又は閉鎖の要素により、液を導く接続部や中間排水通路が形成されないため、阻害又は閉鎖の要素を設けることで、後に、液漏れを生じることなく、鋳造用中子を支持できる。 Since the obstructing or closing element does not form a connecting portion for guiding the liquid or the intermediate drainage passage, by providing the obstructing or closing element, the casting core can be supported later without causing liquid leakage.
ピンやスリーブは、一部品として、又は一部分として設計してもよい。また、ピン及びスリーブは、互いに組み付けられる複数の部品として設計してもよい。 The pin or sleeve may be designed as one part or as part. Further, the pin and the sleeve may be designed as a plurality of parts assembled to each other.
本発明のさらに重要な特徴および効果が、従属請求項と、図面と、図面を用いた対応する図面の説明とから実現される。 Further important features and advantages of the invention are realized from the dependent claims, the drawings and the corresponding description of the drawings using the drawings.
上述の特徴およびこれから以下に説明する特徴は、対応する記載された組み合わせで用いられるだけでなく、本発明の範囲を逸脱することなく他の組み合わせまたは単独で用いられてもよいと理解されるべきである。 It should be understood that the features described above and hereinafter described features may be used not only in the corresponding described combinations, but also in other combinations or alone without departing from the scope of the invention. It is.
本発明の好ましい実施形態は、図示とともに、以下により詳細に説明される。明細書の同じ符号は、同一、同様、または機能的に同じ構成要素を示している。 Preferred embodiments of the invention are described in more detail below in conjunction with the drawings. Like reference numerals in the description denote identical, similar, or functionally identical components.
図1および図3に、これら以外では図示していない本発明の鋳型1を示す。内燃機関のピストン2(図2参照)用のこの鋳型1は、冷却流路4(図2および図3参照)を形成する解体可能な略環状鋳造用中子3(図1参照)と、鋳造プロセス中に、その鋳造用中子3を支持する2つの支持体5,6とを備えている。これら2つの支持体5,6は、後に、鋳造用中子3との連結部で冷却流路4の給液路7と排液路8とを形成する(図1参照)。
1 and 3 show the
この場合の冷却流路4は環状に設計されており、給液路7および排液路8の領域でのみ環状の形状が分断されている。本発明の特別な実施形態では、2つの支持体5,6が互いに隣接して配置されており、鋳造用中子3における給液路7および排液路8と反対側には、鋳造用中子3を支持する第3の支持体9が設けられている。
The cooling flow path 4 in this case is designed in an annular shape, and the annular shape is divided only in the region of the liquid supply path 7 and the drainage path 8. In a special embodiment of the invention, the two
本発明によれば、阻害又は閉鎖の要素15が、2つの支持体5,6の少なくとも1つ又は付加的な第3の支持体9と、鋳造用中子3との間の連結部に配置されている。鋳造プロセス後の阻害又は閉鎖の要素15の少なくとも一部は、ピストン2と強固に結合される。
According to the invention, the blocking or closing
阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造用中子3の取り外し後に連結部を閉鎖することと、少なくとも流路を絞った中間排液路14を形成することのいずれかを行う。ここでは、阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造用中子3に入るピン10(図3〜図7参照)と、このピン10に装着されるスリーブ11とを備えている。
The blocking or closing
第3の支持体9により、鋳造用中子3を第3の位置で支持できるだけでなく、給液路7および排液路8を互いに近くに隣接して配置できる。この結果、全体的により安定した鋳型1が実現できる。
The
阻害又は閉鎖の要素15ないしスリーブ11と接続されるピン10によって、ピン10が形成する中間排液路14の直径を直径d1から直径d2に縮小でき(図4参照)、断面積も縮小できる。このために、第3の支持体9の領域における中間排液路14から流出する冷媒材料を減少させることができる。
The
ここでは、給液路7、排液路8、及び/又は中間排液路14(支持体9)は、例えば図1から明らかなように、鋳造用中子3の環状面に対して略直交するように形成されていてもよい。阻害又は閉鎖の要素15ないしスリーブ11は、周溝12をさらに備えていてもよい(図3および図4参照)。
Here, the liquid supply path 7, the drainage path 8, and / or the intermediate drainage path 14 (support 9) are substantially orthogonal to the annular surface of the
ピストン2の鋳造中に鋳造材料を注入するためにピン10が取り外された後、この周溝12によってスリーブ11がピストン2内に固定される。スリーブ11の外周面には、周溝12の代わりに、他の凸部または凹部が形成されていてもよいことは明らかである。これらがピストン2の鋳造材料とアンダーカット状に接続されることで、阻害又は閉鎖の要素15ないしスリーブ11は、鋳造済のピストン2内に確実に固定される。
After the
図4に示すように、スリーブ11は、滑らかな外面を有していてもよく、粘着摩擦によってピストン2の鋳造材料に保持されるだけでよいことは明らかである。スリーブ11の外径は、例えば、約4〜5mm(好ましくは約4.5mm)であり、スリーブ11の内径は、例えば約1〜2mm(好ましくは1.8mm)であってもよい。
As shown in FIG. 4, it is clear that the
スリーブ11の内径は、実質的に、ピン10の外径に一致している。ピストン2は、例えば、軽金属ピストンとして特にアルミニウム合金から鋳造されてもよい。スリーブ11やピン10の材料は、特にアルミニウム合金またはスチールであってもよい。
The inner diameter of the
ピン10によって、鋳造用中子3は、略縦方向に支持されるとともに、横方向のずれや持ち上がりに対して固定される。この結果、全体的に強固な鋳型1を作成できる。
The
図3に示すように、スリーブ11は、鋳造用中子3と、ネガティブモールド13(すなわち、金属型、砂型や塩型)との間に配置され、ピン10は、鋳造用中子3とネガティブモールド13とに挿入されることによって、これらを互いに固定する。鋳造用中子3は、例えば、砂中子や塩中子として形成されてもよい。
As shown in FIG. 3, the
一般的に、支持体5,6,9には、広い範囲の様々な実施態様が想定され、これら支持体は、後に、それぞれ給液路7、排液路8、中間排液路14として機能する。支持体5,6,9が単純に支持機能だけを持つ場合には、給液路7および排液路8は、鋳造済ピストン2に孔を空けて設けることが考えられる。
In general, a wide range of various embodiments are envisaged for the
図2および図3には、スリーブ11を伴う阻害又は閉鎖の要素15が図示されており、これらは、ピン10を介して鋳造用中子3およびネガティブモールド13の両方に保持されている。ピン10を取り除くことによって、断面が縮小された中間排液路14が鋳造プロセス後に形成される。ここでは、ピン10は、ネガティブモールド13を貫通するほど長くてもよい。
FIGS. 2 and 3 show an obstructing or closing
図5には、ピン10及びスリーブ11から構成される阻害又は閉鎖の要素15が図示されており、阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造プロセス後にピストン2に残る。ピン10も同様にピストン2内に残るので、冷却流路4は、支持体9との連結部においてしっかりと閉鎖されるため、漏れがない。
FIG. 5 shows an obstruction or
これと同様な実施形態を図6に示す。ここでは、ピン10およびスリーブ11が一体的に形成されており、これらピン10およびスリーブ11は一体型の阻害又は閉鎖の要素15を構成している。
A similar embodiment is shown in FIG. Here, the
図7には、鋳造用中子3に入るピン10を備える阻害又は閉鎖の要素15の実施態様が図示されている。ピン10は、阻害又は閉鎖の要素15の一体化した一部分であり、阻害又は閉鎖の要素15におけるピン10と反対側の面には、軸穴状の凹部16がある。阻害又は閉鎖の要素15は、軸穴状の凹部16を介してピン10´またはネガティブモールド13によって保持及び固定ができる。
FIG. 7 illustrates an embodiment of an obstruction or
一般的に、阻害又は閉鎖の要素15、スリーブ11、ピン10は、全部の支持体5,6,9、すなわち、あらゆる形態の支持体に用いることができる。なぜなら、給液路7、排液路8、中間排液路14は、後工程の穴空けによって形成できるからである。
In general, the blocking or closing
鋳造用中子3は、鋳造済ピストン2内の冷却流路4の形状を後で確定するが、安定性のため、少なくとも向かい合せの2箇所で鋳型1によって支持される。この場合、1つの支持体を、例えば、後に給液路7となる位置に配置することで、支持体における鋳造用中子3との接触面を介して、後に冷却流路4となる給液開口が既に形成されていることになる。
Although the shape of the cooling flow path 4 in the cast piston 2 is determined later, the
上述の冷却流路4における給液路7および排液路8は、良好な冷却効果を得るために、ピストン2の同じ側に隣接して配置される。なぜなら、冷却流体が、冷却流路4全体を流れる必要があるからである。 The liquid supply path 7 and the drainage path 8 in the cooling flow path 4 described above are disposed adjacent to the same side of the piston 2 in order to obtain a good cooling effect. This is because the cooling fluid needs to flow through the entire cooling flow path 4.
したがって、安定性の理由からは、給液路7および排液路8に1つの支持体を設けるだけでは十分ではない。ピストンの長手方向の軸に対して、給液路7または排液路8とほぼ反対側の位置にも支持体が必要となる。 Therefore, for stability reasons, it is not sufficient to provide a single support for the liquid supply path 7 and the liquid discharge path 8. A support is also required at a position substantially opposite to the liquid supply path 7 or the drainage path 8 with respect to the longitudinal axis of the piston.
この支持体9には、冷却流路4(中間排液路14)となる望ましくない付加的な開口が形成され、この開口が実際の排液路8より前にオイルを排液してしまう。この付加的な開口を閉鎖または縮小するために、阻害又は閉鎖の要素15が鋳造用中子3と支持体9との間に鋳造される。
The
阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造用中子3を固定する機能をさらに備える。阻害又は閉鎖の要素15は、冷却流路4を完全に閉鎖するか、あるいは冷却流体の流出を減少させる。阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造済ピストン2と確実にしっかりと接続できる外形を有することが好ましい。
The blocking or closing
本発明によれば、以下のようにピストン2が製造される。 According to the present invention, the piston 2 is manufactured as follows.
まず、冷却流路4を形成する解体可能な略環状の鋳造用中子3が、鋳造プロセス中にこの鋳造用中子3を支持する3つの支持体5,6,9上に支持される。最初の2つの支持体5,6は、後に冷却流路4の給液路7および排液路8を形成する、鋳造用中子3との連結領域において互いに隣接して配置される。
First, a dismantleable substantially
鋳造用中子3における給液路7および排液路8の反対側は、第3の支持体9によって支持されている。阻害又は閉鎖の要素15は、第3の支持体9と鋳造用中子3との連結部に設けられている。阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造プロセス後に、その少なくとも一部がピストン2と強固に結合され、鋳造用中子3の取り外し後に、連結部を閉鎖するか、少なくとも流路を絞った中間排液路14を形成する。
Opposite sides of the liquid supply path 7 and the liquid discharge path 8 in the
阻害又は閉鎖の要素15は、鋳造用中子3に入るピン10を備えており、スリーブ11はこのピン10に装着される。この場合、スリーブ11は、鋳造用中子3と、金属型などのネガティブモールド13との間に配置され、ピン10は、鋳造用中子3とネガティブモールド13との両方に入る。こうして、これら鋳造用中子3とネガティブモールド13とを互いに固定できる(図3,図4,図5、および図6参照)。
The blocking or closing
この鋳型1を用いてピストン2が鋳造され、冷却後に、冷却流路4を形成した鋳造用中子が除去される(詳細に言えば、洗い流される)。このプロセスにおいては、ピン10もスリーブ11から引き抜かれるので、スリーブ11だけが鋳造されたピストン2に残る。
The piston 2 is cast using this
この場合、スリーブ11の外側にある適度な凸部、凹部、または周溝12を介して、ピストン2内にスリーブ11を固定できる。阻害又は閉鎖の要素15が、阻害要素として設計されているか、または閉鎖要素として設計されているかにより、冷却流体の流出阻止か、冷却流体の流出減少かのいずれかが可能になる。
In this case, the
とりわけ、本発明に係る鋳造用中子3の第3の支持体によって、特に安定した鋳型1が形成でき、阻害又は閉鎖の要素15により、冷却流路4における中間排液路14の位置からの不本意な冷媒の多量の流出が防止できる。
In particular, the third support of the
Claims (11)
冷却流路(4)を形成するための解体可能な略環状の鋳造用中子(3)と、
鋳造プロセス中に前記鋳造用中子(3)を支持する少なくとも2つの支持体(5,6)と、
を備え、
前記2つの支持体(5,6)の少なくとも1つ、又は付加的な第3の支持体(9)と、前記鋳造用中子(3)との間の連結部に、阻害又は閉鎖の要素(15)が配置され、
前記阻害又は閉鎖の要素(15)が、鋳造プロセス後に、前記ピストン(2)と少なくとも部分的に強固に結合され、前記鋳造用中子(3)の除去後に前記連結部を閉鎖するか、少なくとも流路を絞った中間排液路(14)を形成することを特徴とする鋳型。 A mold (1) for a piston (2) of an internal combustion engine,
A substantially annular casting core (3) that can be disassembled to form a cooling channel (4);
At least two supports (5, 6) for supporting said casting core (3) during the casting process;
With
At least one of the two supports (5, 6), or an additional third support (9) and a connection between the casting core (3), an obstruction or closure element (15) is arranged,
The blocking or closing element (15) is at least partially firmly connected to the piston (2) after the casting process and closes the connection after removal of the casting core (3), or at least A mold characterized by forming an intermediate drainage channel (14) with a narrowed channel.
前記阻害又は閉鎖の要素(15)が、前記鋳造用中子(3)に入るピン(10)を備えており、
スリーブ(11)が前記ピン(10)に装着されること、または、
前記ピン(10)の反対側に軸受状の穴部(16)を有していることを特徴とする鋳型。 The mold according to claim 1,
The blocking or closing element (15) comprises a pin (10) that enters the casting core (3);
The sleeve (11) is attached to the pin (10), or
A mold having a bearing-like hole (16) on the opposite side of the pin (10).
前記2つの支持体(5,6)が、互いに隣接して設けられていて、後に、前記鋳造用中子(3)との前記連結部において前記冷却流路(4)の給液路(7)および排液路(8)を形成し、
前記鋳造用中子(3)における前記給液路(7)および前記排液路(8)の反対側に、前記鋳造用中子(3)を支持する第3の支持体(9)が備えられていることを特徴とする鋳型。 The mold according to claim 1 or 2,
The two supports (5, 6) are provided adjacent to each other, and later, at the connecting portion with the casting core (3), the liquid supply path (7) of the cooling channel (4) ) And drainage channel (8),
A third support (9) for supporting the casting core (3) is provided on the opposite side of the casting core (3) from the liquid supply path (7) and the drainage path (8). A mold characterized by being made.
前記給液路(7)、前記排液路(8)、及び/又は前記中間排液路(14)は、前記鋳造用中子(3)の環状面に対し、5°以下の偏差で実質的に直交するように配向されていることを特徴とする鋳型。 The mold according to claim 3, wherein
The liquid supply path (7), the drainage path (8), and / or the intermediate drainage path (14) are substantially different with a deviation of 5 ° or less from the annular surface of the casting core (3). A mold characterized by being oriented perpendicularly to each other.
前記阻害又は閉鎖の要素(15)ないしそのスリーブ(11)が、その外側に環状の周溝(12)を有していることを特徴とする鋳型。 The mold according to any one of claims 2 to 4,
A mold characterized in that the blocking or closing element (15) or its sleeve (11) has an annular circumferential groove (12) on its outside.
鋳造後の前記スリーブ(11)は前記ピストン(2)に固定され、前記ピン(10)は取り外し可能であること、
及び/又は、
前記阻害又は閉鎖の要素(15)が、前記スリーブ(11)と一体的に形成されたピンを備えていることを特徴とする鋳型。 The mold according to any one of claims 2 to 5,
The sleeve (11) after casting is fixed to the piston (2), and the pin (10) is removable,
And / or
A mold characterized in that the blocking or closing element (15) comprises a pin formed integrally with the sleeve (11).
前記阻害又は閉鎖の要素(15)ないしそのスリーブ(11)が、約4〜5mmの外径と、約1〜2mmの内径とを有していることを特徴とする鋳型。 The mold according to any one of claims 2 to 6,
A mold characterized in that the blocking or closing element (15) or its sleeve (11) has an outer diameter of about 4-5 mm and an inner diameter of about 1-2 mm.
ピストン(2)が、軽金属合金、特にアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする鋳型。 The mold according to any one of claims 1 to 7,
A mold characterized in that the piston (2) is made of a light metal alloy, in particular an aluminum alloy.
前記スリーブ(11)が、前記鋳造用中子(3)とネガティブモールド(13)との間に配置されており、前記ピン(10)が前記鋳造用中子(3)と前記ネガティブモールド(13)とに入ることによって、前記鋳造用中子(3)と前記ネガティブモールド(13)とが互いに固定されることを特徴とする鋳型。 The mold according to any one of claims 2 to 8,
The sleeve (11) is arranged between the casting core (3) and the negative mold (13), and the pin (10) is connected to the casting core (3) and the negative mold (13). ), The casting core (3) and the negative mold (13) are fixed to each other.
前記鋳造用中子(3)、及び/又は前記ネガティブモールド(13)が、塩または砂の中子として形成されることを特徴とする鋳型。 The mold according to claim 9, wherein
A casting mold characterized in that the casting core (3) and / or the negative mold (13) is formed as a salt or sand core.
前記内燃機関の動作中の前記ピストン(2)を冷却するために内側に位置する環状の冷却流路(4)を備え、
前記冷却流路(4)が、請求項1〜10のいずれか1項に記載の鋳型(1)によって形成されている鋳造ピストン。 A casting piston (2) for an internal combustion engine,
An annular cooling channel (4) located inside to cool the piston (2) during operation of the internal combustion engine;
Casting piston in which the cooling channel (4) is formed by the mold (1) according to any one of claims 1 to 10.
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