JP2943674B2 - 中子成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基本中子に接合中
子を接合して完成中子とする形式の中子成形方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公昭６３−２２９００号公報
に、前記形式の中子成形方法が開示されている。この技
術においては、まず完成中子の一部を第１の成形工程で
成形して基本中子を成形する。ついでその基本中子を第
１の成形型から取出して第２の成形型内に位置決めして
セットする。そしてこの第２の成形型内に造型砂を充填
し、かつ硬化用の触媒ガスを通過させることにより、完
成中子の残り部分を造型すると同時に先に造型された基
本中子と接合させて完成中子を成形する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記の従来技術では、
第１の成形工程で成形された基本中子を第２の成形型内
に位置決めしてセットするとき、その位置決め部にはセ
ットに必要なクリアランス（がた）があるため、位置決
め精度にばらつきが生じやすい。したがって前記方式で
成形された完成中子を使用した鋳造製品の寸法精度にも
ばらつきが生じることとなり、例えば車両用エンジンの
シリンダブロックにおけるボアとウォータジャケットと
の間の壁部のように、その肉厚寸法に高い精度が要求さ
れる鋳造製品の中子を従来の技術で製造することは著し
く困難である。また従来の技術では、予め造型された基
本中子を第１の成形型から取出す工程が必要となる他、
その基本中子が成形型の外で取り扱われるため、基本中
子を破損させるなどのトラブルを招くおそれもある。

【０００４】本発明の第１の目的は、先に成形された基
本中子を型本体内に残したままで、型本体と組合せて用
いる型要素を交換し、この交換された型要素と型本体と
で接合中子を成形すると同時にその接合中子を基本中子
に接合して完成中子とすることにより、基本中子と接合
中子との位置決め精度を高めるとともに、先に造型され
た基本中子を型の外で取扱うことを避けてその破損など
のトラブルを解消することである。本発明の第２の目的
は、接合中子のための型要素が基本中子と干渉すること
なく、容易に型抜き可能とすることである。。本発明の
第３の目的は、型本体の型開き時における完成中子の割
れを防止することである。さらに本発明の第４の目的
は、いわゆるルーズピースの使用を排除することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、基本中子
に接合中子を接合して完成中子を成形する方法であり、
型本体と、その型本体に型合せされたときに前記基本中
子に対応する第１成形空間を画定する第１型要素と、そ
の型本体に型合せされたときに前記第１成形空間を包含
する第２成形空間を画定する第２型要素とを用意する工
程と、前記型本体に前記第１型要素を型合せする工程
と、前記第１成形空間に中子形成材を充填して前記基本
中子を成形する工程と、前記型本体内に前記基本中子を
残した状態で、前記型本体から前記第１型要素を取外し
て代わりに第２型要素を型合せする工程と、前記第２成
形空間に中子形成材を充填して前記接合中子を新たに成
形すると同時に前記基本中子に接合することを特徴とす
る。この方法によると、先に成形された基本中子をその
型本体内に残したままで、同じ型本体内に接合中子を成
形して完成中子としているため、これらの基本中子と接
合中子との位置決め精度が向上し、高い寸法精度が要求
される鋳造製品の中子を成形するのに最適となる。また
先に成形された基本中子をその型本体の外に取出して扱
うことがないので、この基本中子の破損などを避けるこ
ともできる。

【０００６】第２の発明は、第１の発明の中子成形方法
において、前記型本体に前記第１型要素を型合せしたと
きに、前記型本体に形成されている複数の中子形成材充
填口の一部が前記第１型要素で閉塞されることを特徴と
する。この場合、基本中子成形時には、第１型要素で閉
塞される充填口には中子形成材が充填されず、閉塞され
ない充填口には中子形成材が充填されて基本中子が成形
される。このため、第２型要素を用いた成形時には、前
者の充填口から中子形成材が充填されて接合中子が成形
され、一方後者の充填口は基本中子で閉塞されて基本中
子の形状が保持される。このようにすると、第２型要素
の形状が簡単化され、基本中子と干渉することなく、型
抜きすることができる。

【０００７】第３の発明は、第１の発明の中子成形方法
において、前記型本体を開いて完成中子を前記型本体か
ら取出すに際し、前記型本体の型開きストロークの途中
に押出ピンを保持させておくとともに、前記型本体を開
いたあとに前記第２型要素を取外すことを特徴とする。
これにより型本体の型開き時において完成中子が割れる
といったトラブルが解消される。

【０００８】第４の発明は、第１の発明において、前記
第１型要素ないし第２型要素の少なくとも一方に縮径機
構が組込まれており、その縮径機構を用いて前記縮径機
構付型要素が成形物と干渉することなく取外されること
を特徴とする。これによると、通常なら型と成形物とが
干渉して型の抜けない、いわゆるアンダーカット部があ
っても、生産効率が低下するルーズピースを利用するこ
となく、成形可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお本実施の形態は、シリンダブロックの鋳造に
用いる中子をコールドボックス法により成形する技術に
本発明を適用したものである。ここでコールドボックス
法とは、中子形成材としてフェノール樹脂などで被覆さ
れた珪砂を使用し、この中子形成材の硬化に際して加熱
処理を行わず、常温で触媒ガス（第３級アミンガス）を
通過させ、これに伴う硬化反応によって成形（中子成
形）を行う方法である。

【００１０】実施の形態１ 図１は基本中子を成形する第１の成形工程を示し、図７
はそれに接合中子を接合する第２の成形工程を示してい
る。この実施例では、型本体２１０が３ピースで構成さ
れており、上型２１０ａ、左型２１０ｂ、右型２１０ｃ
が組合されて型本体２１０が構成される。上型２１０ａ
は図示の位置より上動し、左型２１０ｂは図示の位置よ
り左動して型開きされる。右型２１０ｃは固定されてい
る。型本体２１０に対して第１型要素２１４が組合され
て用いられ、型本体２１０に第１型要素２１４が組合さ
れたときに、両者間に基本中子成形空間２１６が画定さ
れる。この実施例の場合、基本中子としてウォータジャ
ケット中子が成形される例を示しており、型本体２１０
の内面はウォータジャケット中子の外面に対応し、第１
型要素２１４の外面はウォータジャケット中子の内面に
対応する。

【００１１】上型２１０ａは複数の中子形成材（樹脂被
覆された珪砂）充填口２１３ａ，２１３ｂ，２１３ｃを
有し、そのうちの一部の充填口２１３ｂは第１型要素２
１４が型本体２１０に組合されたときに閉塞され、残り
の充填口２１３ａ，２１３ｃは基本中子に対応する第１
成形空間２１６に連通する。上型２１０ａの上部には中
子形成材を中子成形空間２１６に充填するためのブロー
プレート２３８が配置されており、吹込口２３８ａ，２
３８ｂ，２３８ｃが各充填口２１３ａ，２１３ｂ，２１
３ｃに対応位置している。

【００１２】第１成形工程、すなわち基本中子（この場
合、ウォータジャケット中子）の成形工程のあと、第１
型要素２１４は型本体２１０に対して図示下方に型抜き
される。このときアンダーカット部２５０が存在するた
めに、第１型要素２１４の形状を維持したままでは成形
された基本中子２４２（図７に示される）と干渉するこ
となく型抜きすることができない。そこで第１型要素２
１４には、縮径機構が組込まれている。

【００１３】図２は、第１型要素２１４の上部形状を模
式的に示している。なお図２は縮径の様子を示す模式図
であり、詳細説明は図示省略されている。図２(A) は使
用状態を示し、この状態で第１型要素２１４の外面形状
は基本中子２４２の内面形状に対応する。第１要素系２
１４の上部は計５ピースで構成されており、中央部材２
１４ａを中心に、左部材２１４ｂ、後部材２１４ｃ、右
部材２１４ｄ、前部材２１４ｅが組合されている。中央
部材２１４ａの前後方向の側面は下方に広がるテーパ面
２１４ａ1 ，２１４ａ2 とされており、このテーパ面２
１４ａ1 ，２１４ａ2 に対して前部材２１４ｅと後部材
２１４ｃがスライド可能となっている。このために中央
部材２１４ａのみが下方に下げられると、図２(B) に示
すように、前部材２１４ｅは後方に移動し、後部材２１
４ｃは前方に移動し、第１型要素２１４の上部は前後方
向に縮径する。さらに中央部材２１４ａが下降される
と、前部材２１４ｅと後部材２１４ｃもともに下降する
（図２(C) 参照）。このとき前部材２１４ｅは後退し、
後部材２１４ｃは前進しているためにアンダーカット部
２５０と干渉しない。左部材２１４ｂと右部材２１４ｄ
に対して前部材２１４ｅと後部材２１４ｃが下降してし
まうと、今度は左部材２１４ｂが右進し、右部材２１４
ａが左進し、第１型要素２１４の上部が左右方向にも縮
径する。このようにして第１型要素２１４の上部が全方
向に縮径し、基本中子２４２と干渉することなく第１型
要素２１４が基本中子２４２から型抜き可能となってい
る。

【００１４】図３は型本体２１０と第１型要素２１４と
の全体構成を模式的に示しており、この例は２気筒エン
ジンのための中子を成形する場合を示している。図４は
第１型要素２１４の平面図を示し、図５は側面図、図６
は図４のVI−VI線図を示している。図４、図５におい
て、右半分は縮径時の様子を示し、左半分は使用状態を
示す。なお図６では右半分が使用状態を示し、左半分は
前後に縮径したときの様子を示す。

【００１５】第１型要素２１４は、図示外の型移動機構
で動かされるベース２５４を有し、このベース２５４に
前記中央部材２１４ａが固定されている。この中央部材
２１４ａに対し、前記したように、前部材２１４ｅがテ
ーパ面２１４ａ1 に沿ってスライド可能にＴスローク２
６２で取付けられている。Ｔスローク２６２内にはばね
２６４が収容されている。後部材２１４ｃもテーパ面２
１４ａ2 に沿って同様に取付けられている。

【００１６】ベース２５４には１対のガイドピン２５６
によって可動プレート２５８が上下方向に移動可能に取
付けられている。この可動プレート２５８には各気筒毎
にスライド機構２６０が取付けられており、この各スラ
イド機構２６０に一対の支持棒２５２ｂ，２５２ｄが取
付けられている。スライド機構２６０は、図５の左半分
に示すように、一対の支持棒２５２ｂ，２５２ｄ間距離
が開いた状態と、右半分に示すように、一対の支持棒２
５２ｂ，２５２ｄ間距離が閉じた状態との間で可動とな
っており、支持棒２５２ｂの上端に左部材２１４ｂ、支
持棒２５２ｄの上端に右部材２１４ｄが取付けられてい
る。支持棒２５２ｂ，２５２ｄはベース２５４と図２
(B) に示す溝２１４ａ3 の中を貫いて上下方向に伸びて
いる。

【００１７】次に上記構造の作動の様子を示す。基本中
子を成形する第１成形工程の完了後に、図示外の型移動
機構により第１型要素２１４のベース２５４が下降され
る。このベース２５４に中央部材２１４ａが固定されて
おり、中央部材２１４ａも下降する。前部材２１４ｅと
後部材２１４ｃはバネ２６４によって上方に付勢され、
上面が上型に当接することで、その位置が規制される。
またベース２５４の下降中、可動プレート２５８の高さ
が一定に保たれることにより左右部材２１４ｂ，２１４
ｄの下動が禁じられる。このためにベース２５４の下動
によって中央部材２１４ａのみが下動し、中央部材２１
４ａのテーパ面２１４ａ1 ，２１４ａ2 にＴスロークで
スライド可能となっている前部材２１４ｅ、後部材２１
４ｃはテーパ面２１４ａ1 ，２１４ａ2 によって中央方
向に平行移動する。図６においては、図示の便宜上前部
材２１４ｅは中央方向に移動し、後部材２１４ｃは中央
方向に移動していない状態を示している。なおＴスロー
ク２６２内にばね２６４が収容されているために、前後
の部材２１４ｅ，２１４ｃは上方に付勢されている。

【００１８】ベース２５４とともに中央部材２１４ａが
Ｔスローク２６２のリミットまで下動したあと、さらに
ベース２５４が下動すると、今後は前後部材２１４ｅ，
２１４ｃも下動する。このとき第１型要素２１４はすで
に前後方向に縮径しており、アンダーカット２５０と干
渉することはない。前後部材２１４ｅ，２１４ｃの頭部
が左右部材２１４ｂ，２１４ｄの下端よりも低下したと
きにベース２５４の下動が一旦停止され、次にスライド
機構２６０によって一対の支持棒２５２ｂ，２５２ｄ間
の距離が縮められて左右部材２１４ｂ，２１４ｄが左右
方向に縮径する。このあと再びベース２５４が下動され
る。このときは可動プレート２５８もベース２５４とと
もに下動し、第１型要素２１４の全体が下動して型本体
２１０及び基本中子２４２の両者から取出される。なお
このとき左右部材２１４ｂ，２１４ｄが縮径されていて
アンダーカット２５０と干渉しない。

【００１９】図８は、第２型要素２２０の全体を模式的
に示し、図７はその第２型要素２２０が型本体２１０に
組合わされたときの断面図を示す。図中２２０ａは接合
中子２７４のための成形空間２７２を画定する壁を示し
ている。図中２４２は第１成形工程で成形されている基
本中子を示している。型本体２１０と第２型要素２２０
との間には、接合中子成形空間２７２の他に、第２空間
２７０が確保され、その第２空間２７０内に基本中子２
４２が収容される。すなわち型本体２１０と第２型要素
２２０間に形成される第２成形空間２７０，２７２は第
１成形空間２１６を包含する関係にあり、第２成形空間
内に基本中子２４２が収容される。このために型本体２
１０内に基本中子２４２を収容した状態で型本体２１０
に第２型要素２２０を型合せすることができる。

【００２０】なお型本体２１０と第２型要素２２０間の
空間のうち、外側の空間２７０は閉じていない。また第
２型要素２２０を組合せたとき、第１型要素２１４では
閉塞されていた充填口２１３ｂが開けられ、第２成形空
間２７０，２７２のうち、接合中子に対応する空間２７
２に中子形成材が充填される。一方第１成形工程で用い
られた充填口２１３ａ，２１３ｃは、基本中子２４２で
閉塞される。充填口２１３ａ，２１３ｃが基本中子２４
２で閉塞されるために、第２空間２７０に中子形成材が
充填されることはない。そのために、第２型要素２２０
の外面形状は基本中子２４２内に挿入される形状であれ
ば足り、第２成形工程後に完成中子から容易に型抜きで
きる形状のものとできる。充填口２１３ｂが第１成形工
程で第１型要素２１４で閉塞されていないと、第２成形
工程で充填不能となってしまうところ、この実施例で
は、中央部材２１４ａで閉塞されているために、第２成
形工程で接合中子のための中子形成材の充填が可能とな
っている。

【００２１】この実施例の場合、まず図１の状態で充填
口２１３ａ，２１３ｃから第１成形空間２１６に中子形
成材を充填した後に、硬化ガスにさらして基本中子２４
２を成形する。次に図２に示した縮径機能を用いて第１
型要素２１４を基本中子２４２と干渉しないようにして
下方に取外す。次に第２型要素２２０を型合せして図７
の状態とし、今後は充填口２１３ｂから接合中子成形空
間２７２に中子形成材を充填した後に硬化ガスにさらし
て接合中子（この場合ボア用中子）を成形する。接合中
子２７４は成形と同時に基本中子に接合されて完成中子
が成形される。第２型要素２２０の外形は、基本中子２
４２にルーズであり、第２型要素２２０の内部に接合中
子２７４が成形された後でも第２型要素２２０は完成中
子から型抜きすることかできる。

【００２２】実施の形態２ 次に、交換して用いられる第１型要素を２個用い、第１
型要素に縮径機構を用いるのに変えてルーズピースを用
いる例を示す。図９は中子の第一成形工程を表した構成
図であり、図１０は第一成形工程の成形完了状態を表し
た構成図である。これらの図面で示すように型本体１０
の上側にはスラブ中子用の成形型１２が、また下側には
ウォータジャケット中子用の成形型１４がそれぞれ配置
されている。これらの成形型１２，１４は第一成形工程
における「型要素」であり、これらを前記型本体１０に
対して図９で示すように型合わせすることによって第１
成形空間１６が画定される。

【００２３】前記スラブ中子用の成形型１２には、中子
成形マシンのブローヘッド３６から供給される中子形成
材（珪砂）を前記第１成形空間１６に吹込むための複数
個の吹込み口１３が設けられている。また前記ブローヘ
ッド３６は、前記成形型１２の各吹込み口１３と合う位
置に孔（図示外）があけられたブロープレート３８を備
えている。なお前記ウォータジャケット中子用の成形型
１４には、ルーズピース１５が使用されている。このル
ーズピース１５は、成形型１４の型形状がそのままでは
基本中子から離脱不能な場合にその型形状の一部として
用いるもので、基本中子成形後はルーズピース１５を残
して成形型１４を離脱させ、その後にルーズピース１５
を取出すことが可能となっている。

【００２４】図１１は中子の第二成形工程を表した構成
図であり、図１２は同じく第二成形工程の成形完了状態
を表した構成図である。これらの図面で示すように第二
成形工程では、第一成形工程と同じ型本体１０の上側に
第一成形工程とは別のスラブ中子用の成形型２２が、ま
た下側にボア中子用の成形型２４がそれぞれ配置されて
いる。これらの成形型２２，２４が第二成形工程におけ
る「型要素」である。この場合、型本体１０に対して、
第１型要素として型要素１２，１４が組合せて用いら
れ、この後に第２型要素として型要素２２，２４が用い
られる。なおスラブ中子用の成形型２２には、ボア中子
の成形空間に連通する吹込み口２３が設けられている。
なおブローヘッド３６及びブロープレート３８は第一成
形工程との共用になっている。

【００２５】つづいて中子の成形について説明する。ま
ず第一成形工程においては図９で示すように、前記型本
体１０に対してスラブ中子用の成形型１２とウォータジ
ャケット中子用の成形型１４とを型合わせする。これに
よって型本体１０内に画定された第１成形空間１６の内
部に向けて前記ブローヘッド３６から前記ブロープレー
ト３８及び前記成形型１２の各吹込み口１３を通じて中
子形成材を吹込み、この成形空間１６に中子形成材を充
填する。この後、中子形成材に触媒ガスを通過させてこ
の中子形成材を硬化させることにより、図１１で示すよ
うにスラブ中子４０とウォータジャケット中子４２とが
一体化された基本中子が造型される。

【００２６】つぎに前記型本体１０の内部に前記のスラ
ブ中子４０及びウォータジャケット中子４２からなる基
本中子を残したままで、この型本体１０からスラブ中子
用の成形型１２及びウォータジャケット中子用の成形型
１４を離脱させる。この離脱の手順は、まず型本体１０
からスラブ中子用の成形型１２を図１０で示すマシンの
ダイプレート３２により上昇させ、つぎにダイベース３
０上に設置されているウォータジャケット中子用の成形
型１４から型本体１０を前記とは別のダイプレート３４
によって上昇させる。

【００２７】前記の第一成形工程において造型されるス
ラブ中子４０及びウォータジャケット中子４２は、シリ
ンダブロックの鋳型に使用可能な完成中子に対して未完
成の「基本中子」である。なおこの「基本中子」として
の前記スラブ中子４０には、前記スラブ中子用の成形型
１２の型形状に基づいて孔４１が形成されている。この
孔４１は、本実施の形態ではつぎの第二成形工程におい
て造型材を吹込むときに利用される。

【００２８】前記型本体１０は、その内部に前記のスラ
ブ中子４０及びウォータジャケット中子４２を残したま
まで第二成形工程に送られる。そしてこの第二成形工程
では図１１で示すように、前記型本体１０に対して前記
スラブ中子用の成形型２２とボア中子用の成形型２４と
を型合わせすることにより、型本体１０の内部には前記
の「基本中子」に対して高い位置精度で第２成形空間２
６が画定される。

【００２９】そこで前記ブローヘッド３６から前記ブロ
ープレート３８、前記成形型２２の各吹込み口２３及び
前記スラブ中子４０の孔４１を通じて前記第２成形空間
２６の中に中子形成材を吹込み、この成形空間２６に中
子形成材を充填する。この中子形成材を第一成形工程の
場合と同様に触媒ガスによって硬化させることにより、
図１２で示すようにボア中子４４が前記スラブ中子４０
と接合した状態で造型される。なおこのときには前記ス
ラブ中子４０の孔４１にも中子形成材が充填されてお
り、かつこの中子形成材はスラブ中子４０と一体に硬化
している。

【００３０】この第二成形工程において造型されるボア
中子４４が、前記の第一成形工程で造型された「基本中
子」に対する「接合中子」であり、「基本中子」と「接
合中子」との接合によってシリンダブロックの鋳型に使
用可能な完成中子となる。なお第二成形工程での造型後
は、第一成形工程の場合と同様に型本体１０からスラブ
中子用の成形型２２を図１２で示すマシンのダイプレー
ト３３により上昇させ、つぎにダイベース３１上に設置
されているボア中子用の成形型２４から型本体１０をダ
イプレート３４によって上昇させ、かつ型本体１０の中
から完成中子を取出して中子成形作業を終える。

【００３１】さて前記の成形方法によって造型された完
成中子は、前記スラブ中子４０に対するウォータジャケ
ット中子４２とボア中子４４との位置精度が著しく向上
することとなる。このウォータジャケット中子４２とボ
ア中子４４との位置精度は、完成中子を用いて鋳造され
たシリンダブロックにおけるウォータジャケットとボア
との間の肉厚寸法の精度を高める上で重要である。ちな
みにシェル成形法によってスラブ中子、ウォータジャケ
ット中子及びボア中子を個別に造型し、かつこれらを
「幅木合わせ」により位置決めした完成中子で鋳造され
たシリンダブロックでは、ウォータジャケットとボアと
の間の肉厚寸法のばらつきが±１．０〜１．２mmであっ
たのに対し、本実施の形態における成形方法で造型され
た完成中子を用いた場合は前記肉厚寸法のばらつきが±
０．５mm以下となった。

【００３２】実施の形態３ 図１３は中子の第一成形工程を表した構成図であり、図
１４は同じく第一成形工程の成形完了状態を表した構成
図である。これらの図面で示すように型本体１１０は、
実施の形態１におけるスラブ中子用の成形型１２も兼ね
ている。この型本体１１０の下側にはダイベース１３０
上に設置されたウォータジャケット中子用の成形型１１
４が配置されている。この成形型１１４が第一成形工程
の「型要素」であり、これと型本体１１０とを図１３で
示すように型合わせすることによって「基本中子」用の
成形空間１１６が画定される。

【００３３】前記型本体１１０の上壁部にはブローヘッ
ド１３６からブロープレート１３８を通じて造型材を吹
込むための複数個の吹込み口１１３ａ，１１３ｂが設け
られている。吹込み口１１３ａは第一工程における「基
本中子」用の成形空間１１６に前記ブローヘッド１３６
から中子形成材を吹込むためのものであり、吹込み口１
１３ｂはつぎに説明する第二成形工程における「接合中
子」用の成形空間１２６に前記ブローヘッド１３６から
中子形成材を吹込むためのものである。そしてこの吹込
み口１１３ｂは、図１３の型合わせ時においてウォータ
ジャケット中子用の成形型１１４の上端部１１４ａで閉
塞されている。なおこの成形型１１４には、実施の形態
２と同様にルーズピース１１５が使用されている。

【００３４】図１５は第二成形工程を表した構成図であ
り、図１６は同じく第二成形工程の成形完了状態を表し
た構成図である。これらの図面で示すように第二成形工
程では、第一成形工程と同じ型本体１１０の下側にはダ
イベース１３１上に設置されたボア中子用の成形型１２
４が配置されている。この成形型１２４が第二成形工程
における「型要素」であり、これと型本体１１０とを図
１５で示すように型合わせすることによって「接合中
子」用の成形空間１２６が画定される。

【００３５】中子の成形について説明すると、第一成形
工程では図１３で示すように前記型本体１１０の吹込み
口１１３ｂをウォータジャケット中子用の成形型１１４
の上端部１１４ａにより閉塞した状態で、他の吹込み口
１１３ａから成形空間１１６に向けて前記ブローヘッド
１３６によって造型材を吹込む。そして造型材を硬化さ
せた後、図１４で示すようにブローヘッド１３６及びブ
ロープレート１３８を上方へ、かつダイプレート１３０
を成形型１１４と共に下方へそれぞれ離脱させる。これ
によって型本体１１０の内部には「基本中子」であるス
ラブ中子４０とウォータジャケット中子４２とが残され
る。なおブローヘッド１３６及びブロープレート１３８
については、これを型本体１１０から離脱させることな
く第二工程に移ってもよい。

【００３６】第二成形工程においては、「基本中子」を
残したままの型本体１１０に対して図１５で示すように
前記ボア中子用の成形型１２４を型合わせすることによ
り、この型本体１１０の内部には前記の「基本中子」に
対して高い位置精度で成形空間１２６が画定される。な
お第一成形工程で使用した吹込み口１１３ａは「基本中
子」のスラブ中子４０によって閉塞されているので、吹
込み口１１３ｂ及びスラブ中子４０の孔４１を通じて前
記成形空間１２６にのみ前記ブローヘッド１３６から造
型材が吹込まれる。すなわち第２型要素１２４と基本中
子４２間の隙間に中子形成材が吹込まれることなく、第
２型要素１２４の外周面は基本中子４２から容易に型抜
きできる形状としておくことができる。第２成形空間内
で中子形成材を硬化させることにより、図１６で示すよ
うに「接合中子」であるボア中子４４が前記スラブ中子
４０と接合した状態で造型される。そして図１６で示す
ようにブローヘッド１３６及びブロープレート１３８を
上方へ、かつダイプレート１３１を成形型１２４と共に
下方へそれぞれ離脱させ、かつ型本体１１０を開いてそ
の内部から完成中子を取出して中子成形作業を終える。

【００３７】実施の形態３においては、実施の形態２に
おけるスラブ中子用の成形型１２，２２を共に廃止した
構成としたが、第一成形工程及び第二成形工程で共通す
る一種類の成形型を使用する構成としてもよい。この場
合でも成形型が一種類で済むため、設備費を軽減できる
とともに成形工程毎に成形型を入替える必要がなく、マ
シンの構造もシンプルになる。

【００３８】図１７は型本体１１０を開く工程を表した
構成図である。この図面で示すように型本体１１０は左
右に分割されており、一方は固定バイス５０に支持さ
れ、他方は可動バイス５２に支持されている。可動バイ
ス５２はマシンの固定フレーム５４に対し、複数本のガ
イドロッド５３によって図面の左右方向へ移動自在に組
付けられている。またこの可動バイス５２は、固定フレ
ーム５４に装着されたバイス用シリンダ５６によって移
動操作されるようになっている。しかも前記固定フレー
ム５４には押出しシリンダ５８が装着されていて、この
押出しシリンダ５８によって連結板６２に固定された複
数本の押出しピン６０が共に可動バイス５２と同方向
（図面の左右方向）へ移動操作されるようになってい
る。

【００３９】前記型本体１１０を開いてその内部から完
成中子を取出すには、前記の第二成形工程におけるボア
中子用の成形型１２４を完成中子の内部に残したまま
で、前記押出しシリンダ５８によって各押出しピン６０
を右方向へ前進させ、予め定められている一定位置に保
持する。この保持のためには、一般に押出しシリンダ５
８のロック機構（図示外）により、この押出しシリンダ
５８の動きをロックする手段が採用される。図１７は、
押出しピン６０が前進位置で保持された状態を示してい
る。

【００４０】つづいて前記バイス用シリンダ５６によっ
て可動バイス５２を左方向へ移動させ、型本体１１０を
図１７で示すように左右に開く。この状態から可動バイ
ス５２をさらに左方向へ移動させて全開にすると、その
移動ストロークの途中で、各押出しピン６０によって型
本体１１０から完成中子が押し離され、この完成中子と
ボア中子用の成形型１２４とが中央部に残り、型本体１
１０からの完成中子の離型が完了する。なお可動バイス
５２の移動ストロークの途中に押出しピン６０の前進位
置が位置している必要があるが、押出しピン６０の押出
しストロークの要求値が可動バイス５２の移動ストロー
クより小さい場合は、押出しストロークの要求値に達し
た時点で可動バイス５２を押出しピン６０の前記連結板
６２に当て、その後は可動バイス５２と共に各押出しピ
ン６０を移動させればよい。

【００４１】このように離型の作業中は完成中子の内部
に成形型１２４を残し、かつ各押出しピン６０を一定位
置に保持することで、この作業中に完成中子が破損する
といった事態を回避できる。なぜならウォータジャケッ
ト中子４２とボア中子４４との間が空洞になっている完
成中子を押出しシリンダ５８による各押出しピン６０の
動作によって押出した場合、各押出しピン６０に加わる
抵抗力のばらつきなどが原因となって連結板６２が傾
き、各押出しピン６０の押出し量に差が生じて空洞部を
もっている完成中子に割れが発生しやすいが、これらの
ことが図１７の離型手段により解消される。

【００４２】なお離型の作業中に押出しピン６０を一定
位置に保持することは、押出しシリンダ５８によって押
出しピン６０を押出し動作させる場合に連結板６２の姿
勢を安定されるために使用されているガイドロッドなど
が不要になる。また完成中子の内部に第二成形工程での
型要素であるボア中子用の成形型１２４を残すことによ
り、離型作業の間に第一成形工程の型要素であるウォー
タジャケット中子用の成形型１１４をマシンにセット
し、つぎの成形サイクルのための準備を行うことがで
き、このことも成形サイクルの短縮につながる。

【００４３】以上説明した各実施の形態における成形方
法をシェル成形法に応用することも考えられるが、シェ
ル成形では造型材を高温（250 〜380 °C ）で加熱して
硬化させていることから、第一成形工程で造型された中
子については第二成形工程で再び高温加熱されることと
なり、造型材の成分の炭化が進んで脆くなりやすい。ま
た高温加熱による金型の変形も無視できず、これによっ
て中子の精度が低下する場合もある。これらのことを解
消することによって本実施の形態における成形方法をシ
ェル成形法に応用することが可能である。

【００４４】また前記の各実施の形態では第一成形工程
と第二成形工程とによって完成中子が成形される場合に
ついて説明したが、第一成形工程で「基本中子」を造型
した後に二回以上の成形工程により「接合中子」を造型
して完成中子とすることも可能である。さらに成形の対
象となる中子はシリンダブロックの鋳造に用いる中子の
成形方法にに限るものではない。

【００４５】

【発明の効果】車両用エンジンのシリンダブロックにお
けるボアとウォータジャケットとの間の壁部のように、
その肉厚寸法に高い精度が要求される鋳造製品を対象と
した中子を成形するのに最適であり、また先に造型され
る基本中子の破損あるいは型開き時における完成中子の
破損といったトラブルを避けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】基本中子成形時を示す図。

【図２】第１型要素の縮径の様子を示す図。

【図３】型本体の第１型要素の全体斜視図。

【図４】第１型要素の平面図。

【図５】第１型要素の側面図。

【図６】図４のVI−VI線断面図。

【図７】型本体と第２型要素の全体斜視図。

【図８】型本体と第２型要素の全体斜視図

【図９】中子の第一成形工程を表した構成図。

【図１０】同じく第一成形工程の成形完了状態を表した
構成図。

【図１１】中子の第二成形工程を表した構成図。

【図１２】同じく第二成形工程の成形完了状態を表した
構成図。

【図１３】実施の形態２における中子の第一成形工程を
表した構成図。

【図１４】実施の形態２における第一成形工程の成形完
了状態を表した構成図。

【図１５】実施の形態２における中子の第二成形工程を
表した構成図。

【図１６】実施の形態２における第二成形工程の成形完
了状態を表した構成図。

【図１７】型本体を開く工程の構成図。

【符号の説明】

１０，１１０，２１０ 型本体 １２ スラブ中子用の成形型（型要素） １４，１１４，２１４ ウォータジャケット中子用の成
形型（型要素） １６，１１６，２１６ 成形空間 ２２ スラブ中子用の成形型（型要素） ２４，１２４，２２０ ボア中子用の成形型（型要素） ２６，１２６ 成形空間 ４０ スラブ中子（基本中子） ４２ ウォータジャケット中子（基本中子） ４４ ボア中子（接合中子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西山 裕次 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 北沢 定男 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 岩田 真 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−54243（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−76250（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−119435（ＪＰ，Ａ) 実開 昭52−155709（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B22C 9/10,9/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基本中子に接合中子が接合された完成中
   子を成形する方法であり、 型本体と、その型本体に型合せされたときに前記基本中
   子に対応する第１成形空間を画定する第１型要素と、そ
   の型本体に型合せされたときに前記第１成形空間を包含
   する第２成形空間を画定する第２型要素とを用意する工
   程と、 前記型本体に前記第１型要素を型合せする工程と、 前記第１成形空間に中子形成材を充填して前記基本中子
   を成形する工程と、 前記型本体内に前記基本中子を残した状態で、前記型本
   体から前記第１型要素を取外して代わりに第２型要素を
   型合せする工程と、 前記第２成形空間に中子形成材を充填して前記接合中子
   を新たに成形すると同時に前記基本中子に接合する工程
   とで完成中子を成形する方法。
2. 【請求項２】 前記型本体に前記第１型要素を型合せし
   たときに、前記型本体に形成されている複数の中子形成
   材充填口の一部が前記第１型要素で閉塞されることを特
   徴とする請求項１に記載の中子成形方法。
3. 【請求項３】 前記型本体を開いて完成中子を前記型本
   体から取出すに際し、前記型本体の型開きストロークの
   途中に押出ピンを保持させておくとともに、前記型本体
   を開いたあとに前記第２型要素を取外すことを特徴とす
   る請求項１に記載の中子成形方法。
4. 【請求項４】 前記第１型要素ないし第２型要素の少な
   くとも一方に縮径機構が組込まれており、その縮径機構
   を用いて前記縮径機構付型要素が成形物と干渉すること
   なく取外されることを特徴とする請求項１に記載の中子
   成形方法。