JP3109416B2 - 吸気ポート中子の支持構造 - Google Patents

吸気ポート中子の支持構造

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JP3109416B2 JP07206331A JP20633195A JP3109416B2 JP 3109416 B2 JP3109416 B2 JP 3109416B2 JP 07206331 A JP07206331 A JP 07206331A JP 20633195 A JP20633195 A JP 20633195A JP 3109416 B2 JP3109416 B2 JP 3109416B2
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英雄 横井
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッド等
の金型鋳造に関し、詳しくは、シリンダヘッドの上面か
ら下面に連通する吸気ポートの中子をシリンダヘッド鋳
造型に対して位置決め支持する支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】複数の気筒を有する内燃機関のシリンダ
ヘッドとして、各シリンダの軸線を含む面に関して、シ
リンダヘッドの一側に吸気ポートが、他側に排気ポート
が設けられて構成されているものが一般的に知られてい
る。図5に示すように、シリンダヘッド30は複数の金
型によって鋳造されるが、このとき、吸気ポート31及
び排気ポート32は、吸気ポート中子33及び排気ポー
ト中子34によってそれぞれ形成される。吸気ポート中
子33及び排気ポート中子34は、下型35に固定され
た燃焼室入子36の上面に設けられた位置決めピン36
a,36aと、下型35の各ポート中子33,34の巾
規部に対応する部位に設けられた位置決めピン35a,
35aとによって下型35に位置決め支持されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、燃焼室内に大き
な縦渦流を発生させて、出力や燃費の向上を図る内燃機
関が提案されている。この内燃機関の吸気ポートは、シ
リンダヘッド内において、シリンダの軸線の延長線に略
沿って形成されている。吸気ポートがシリンダの軸線の
延長線に沿うように略直立している場合には、吸気ポー
トを形成する吸気ポート中子の一端の下型に対しての位
置決めが困難である。つまり、吸気ポートの吸気側の開
口がシリンダヘッドの上面に設けられているので、吸気
ポート中子の一端を下型に対して位置決めすることが困
難であるという問題点がある。したがって、前述の吸気
ポートを下型に位置決め支持する構造では、シリンダの
軸線の延長線に沿うように略直立している吸気ポートを
下型に位置決め支持することが困難となり、直立吸気ポ
ートを有するシリンダヘッドを鋳造することも困難にな
るという問題点がある。
【0004】よって、本発明は、前述の問題点を解決
し、シリンダの軸線の延長線に沿うように略直立してい
る吸気ポートを下型に位置決め支持する吸気ポート中子
の支持構造を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】シリンダヘッドを鋳造す
る装置において、シリンダヘッドの上面から下面に連通
する吸気ポート中子をシリンダヘッド鋳造型に対して位
置決め支持する支持構造であって、中子の上端部に、シ
リンダヘッドの上面から上方に突出するとともに、シリ
ンダヘッドの長手方向に延出する腕部が一体的に形成さ
れ、シリンダヘッド鋳造型の腕部の両端に対応する部位
に、シリンダヘッド鋳造型の基部から上方に突出する一
対の壁体がそれぞれ形成され、腕部の両端と壁体とに
は、これらが互いに係合する凹凸がそれぞれ形成される
とともに、中子の下端部とシリンダヘッド鋳造型とに
は、これらが互いに係合する凹凸がそれぞれ形成される
構成である。
【0006】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図1において、符号1は、燃焼室内に大きな縦渦流
を発生させて、出力や燃費の向上を図る渦流生成型内燃
機関としての直列4気筒のエンジンを示す。エンジン1
は、1気筒あたり4弁式のダブルオーバヘッドカム形式
であり、図示しないクランクケースの上にシリンダブロ
ック2及びシリンダヘッド3をこの順に重ねて一体化し
て構成されている。
【0007】シリンダブロック2内部には、往復動する
各ピストン5をそれぞれ挿嵌したシリンダ6が形成され
ている。シリンダヘッド3内部には、シリンダ6内に形
成される燃焼室7にそれぞれ連通する一対の吸排気ポー
ト8,9が形成されるとともに、これら吸排気ポート
8,9を開閉する各一対の吸排気弁10,11がそれぞ
れ収容されている。
【0008】吸気ポート8は、各シリンダ6の中心を通
るシリンダ軸線をすべて含む平面AA(紙面に関して垂
直方向)に関して燃焼室7の一側に設けられ、シリンダ
ヘッド3内をシリンダ軸線の延長線に略沿って上下方向
に直状に延びて形成されている。一方、排気ポート9
は、平面AAに関して燃焼室7の他側に設けられ、平面
AAから離れる向きに略90度湾曲してそのまま直状に
延びて形成されている。
【0009】シリンダヘッド3を金型鋳造する装置を図
2に示す。この装置は、シリンダヘッド3の外形を形成
するシリンダヘッド鋳造型としての複数の金型と、鋳物
の内部空間を形成する複数の中子とから構成されてい
る。金型は、下型15、前寄型16、後寄型17、右寄
型18及び左寄型19からなり、各金型は図示しないシ
リンダによって各矢印方向に移動可能に構成されてい
る。各中子は、吸気ポート中子20、排気ポート中子、
ウォータジャケット中子、油室中子、寄中子及び上中子
21からなる。なお、吸気ポート中子20を明確にする
ために排気ポート中子、ウォータジャケット中子、油室
中子、寄中子の図示は便宜上省略する。
【0010】次に、図2,3,4において、吸気ポート
中子20、上中子21及び下型15について説明する。
図3は、図2のII−II断面図を示しており、下型15に
鋳造されたシリンダヘッド3が載置され、この上部に上
中子21が載置され、シリンダヘッド3の内部に吸気ポ
ート中子20及び排気ポート中子24が存在する状態を
示す。
【0011】吸気ポート中子20は、シリンダヘッド3
の吸気ポート8を形成するポート部22と、気筒列方向
に長い腕部23とから構成されている。ポート部22の
一端部、すなわち、燃焼室7側の端部には、下型15に
対する位置決め用の凹部22aが形成されており、他端
部には、気筒列方向に延在する腕部23が一体的に設け
られている。また、排気ポート中子24の燃焼室7側の
端部と巾規部とには、従来と同様に下型15に対する位
置決め用の凹部24a,24bがそれぞれ形成されてい
る。上中子21は、シリンダヘッド3の上部の形状を形
成し、その気筒列方向の両端部の各下端には、腕部23
の両端部に係合する凹部(図示せず)がそれぞれ形成さ
れている。
【0012】下型15には、燃焼室7を形成する燃焼室
入子26が固定されているとともに、凹部24bに係合
する凸部15aが突設されている。燃焼室入子26に
は、凹部22a,24aに係合する凸部26aがそれぞ
れ突設されている。下型15の気筒列方向の両端部に
は、吸気ポート中子20を位置決め支持する一対の壁体
25が設けられている。壁体25は、シリンダヘッド3
の高さと略同じ高さだけ下型15の上面から上方に突出
している。各壁体25の上面には、凸部としての腕部2
3の両端が係合する凹部25aがそれぞれ設けられてい
る。凹部25aの溝部の深さは、腕部23の高さの略半
分の長さに設定されている。各壁体25には、前寄型1
6及び後寄型17が嵌合する孔25bがそれぞれ設けら
れている。各壁体25のうちの一方の壁体25には、鋳
造時にアルミニウム合金等の溶湯を供給する開口27が
設けられている。開口が設けられている壁体25の各斜
面には、開口27から金型内に溶湯を導くランナー28
が設けられている。
【0013】次に、シリンダヘッド3の鋳造について説
明する。まず、排気ポート中子24の各凹部24a,2
4bを燃焼室入子26の凸部26aと下型15の凸部1
5aとにそれぞれ係合させて、排気ポート中子24を下
型15に対して位置決め支持する。排気ポート中子24
の装着と略同時に、ウォータジャケット中子を下型15
に装着し、次に油室中子及び寄中子を下型15に装着す
る。各中子の下型15への装着終了後、吸気ポート中子
22の凹部22aを燃焼室入子26の凸部26aに、吸
気ポート中子22の腕部23の両端部を壁体25の凹部
25aにそれぞれ係合させて、吸気ポート中子22を下
型15に対して位置決め支持する。その後、各金型、す
なわち、前寄型16、後寄型17、右寄型18及び左寄
型19を、シリンダによって下型15に対して当接させ
て、金型の型締めを行う。
【0014】各凹部25aに腕部23の両端部をそれぞ
れ係合させると、腕部23の両端部は壁体25の上面よ
りも突出する。そこで、各金型の当接終了後、この突出
部に上中子21の凹部を係合させて、上中子21を吸気
ポート中子22の上部に位置決め装着する。鋳造の準備
が終了すると、壁体25の開口27から溶湯が供給され
て、この溶湯がランナー28を流れて金型内に供給され
鋳造が行われる。アルミニウム合金が凝固した後、シリ
ンダを作動させて各金型を下型15から離れた退避位置
に戻して金型の型開きを行う。その後、各中子の砂抜き
を行ってシリンダヘッド3が形成される。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、吸気ポートの中子をシリンダヘッド鋳造型に装
着するときに、吸気ポートの中子の上端部と壁体の上端
部とが互いに係合されるとともに、中子の下端部とシリ
ンダヘッド鋳造型とが互いに係合されて、吸気ポートの
中子がシリンダヘッド鋳造型に対して位置決めされるの
で、シリンダヘッドの上面から下面に連通する吸気ポー
トを有するシリンダヘッドの鋳造を行うことができ、吸
気ポートの位置決め精度が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】シリンダヘッドの上面から下面に連通する吸気
ポートを有する内燃機関の側断面図である。
【図2】本発明の吸気ポート中子の支持構造を示す概略
斜視図である。
【図3】図2のII−II断面図である。
【図4】吸気ポート中子が装着された下型の側面図であ
る。
【図5】従来の吸排気ポート中子の位置決め支持構造を
説明するシリンダヘッドの金型の縦断面図である。
【符号の説明】
1 エンジン 3 シリンダヘッド 7 燃焼室 8 吸気ポート 9 排気ポート 15 下型 15a,26a 凸部 20 吸気ポート中子 21 上中子 22 ポート部 22a,24a,24b,25a 凹部 23 腕部 24 排気ポート中子 25 壁体 26 燃焼室入子
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B22C 9/10,9/24

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリンダヘッドを鋳造する装置において、 上記シリンダヘッドの上面から下面に連通する吸気ポー
    トの中子をシリンダヘッド鋳造型に対して位置決め支持
    する支持構造であって、 上記中子の上端部に、上記シリンダヘッドの上面から上
    方に突出するとともに、上記シリンダヘッドの長手方向
    に延出する腕部が一体的に形成され、 上記シリンダヘッド鋳造型の上記腕部の両端に対応する
    部位に、上記シリンダヘッド鋳造型の基部から上方に突
    出する一対の壁体がそれぞれ形成され、 上記腕部の両端と上記壁体とには、これらが互いに係合
    する凹凸がそれぞれ形成されるとともに、上記中子の下
    端部と上記シリンダヘッド鋳造型とには、これらが互い
    に係合する凹凸がそれぞれ形成されることを特徴とする
    吸気ポート中子の支持構造。
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