JP3748622B2 - 鋳造用金型の鋳抜ピン構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，閉塞された先端側が縮径する段付きの盲孔を鋳抜ピン本体の内部に形成し，この盲孔の内部に冷却水パイプを遊嵌することにより，前記盲孔の内周面と前記冷却水パイプの外周面との間に略均一な間隙を形成してなる鋳造用金型の鋳抜ピン構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳物製品に鋳抜孔を形成するために使用される鋳抜ピンは，鋳抜ピン本体の内部に軸方向に形成された盲孔を備えており，その盲孔の内部に冷却水パイプが遊嵌する。冷却水パイプから盲孔の先端に供給された冷却水は，盲孔の内周面と冷却水パイプの外周面との間に形成された冷却水通路を流通する間に，溶湯に接触して加熱された鋳抜ピンを冷却する。
【０００３】
ところで，先端側が縮径する鋳抜孔を形成する際に使用される鋳抜ピンは，その鋳抜ピン本体の外径及び盲孔の内径が共に段付きに形成されており，盲孔の内周面と冷却水パイプの外周面との間に形成される前記冷却水通路の間隙を略一定に保持すべく，冷却水パイプの外径も段付きに形成されている。従来，かかる段付きの冷却水パイプは，直径の異なる複数本のパイプをロー付けで一体に結合することにより製造していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，直径の異なる複数本のパイプをロー付けで一体に結合したものは，そのロー付け加工が面倒であるばかりか，ロー付け加工時に各パイプの同心性を維持することが難しく，その偏心誤差によって前記冷却水通路の間隙が不均衡になり，冷却水の流量が不安定になったり流路面積の狭い部分に冷却水中の異物が詰まったりする問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので，鋳抜ピン本体の盲孔の内周面と冷却水パイプの外周面との間に形成される冷却水通路の間隙を均一化することが可能であり，しかも加工が容易な鋳造用金型の鋳抜ピン構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，請求項１に記載された発明は，閉塞された先端側が縮径する段付きの盲孔を鋳抜ピン本体の内部に形成し，この盲孔の内部に冷却水パイプを遊嵌することにより，前記盲孔の内周面と前記冷却水パイプの外周面との間に略均一な間隙を形成してなる鋳造用金型の鋳抜ピン構造において，前記冷却水パイプは，外径が基端側のセグメントから先端側のセグメントに向けて順次縮径し且つ相隣なるセグメント相互がテーパ状の段部を介して連続するように一体成形した段付きパイプから構成されたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を，添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので，図１はシリンダブロックの横断面図，図２はシリンダブロックを鋳造する金型の横断面図，図３は鋳抜ピンの縦断面図である。
【０００９】
図１に示すように，アルミニューム合金製のシリンダブロック１は，複数のシリンダボアを囲繞するシリンダブロック外壁２と，このシリンダブロック外壁２の下部に一体に連なるクランクケース３とから構成される。シリンダブロック外壁２には，エンジン冷却水が循環するウオータジャケット４と，デッキ面５に図示せぬシリンダヘッドを結合するボルト孔の下孔となる段付きの鋳抜孔６，６と，潤滑油通路を構成する鋳抜孔７とが形成される。またクランクケース３の内部には，図示せぬクランクシャフトのジャーナル部を支持するジャーナル支持壁８が一体に形成される。
【００１０】
次に，図２に基づいて前記シリンダブロック１を鋳造するための金型Ｄの構造を説明する。
【００１１】
金型Ｄは，昇降自在な上型１１と，左右方向に開閉自在に２分割された一対の側壁１２，１３と，両側壁１２，１３を摺動自在に支持する下型１４とより構成されており，これら上型１１，側壁１２，１３及び下型１４間にアルミニューム溶湯が注入されるキャビティ１５が画成される。
【００１２】
前記ウオータジャケット４を形成するための砂中子１６が，両側壁１２，１３間のキャビティ１５に図示せぬ支持手段を介して支持される。また上型１１を上下に貫通するように支持された段付きの鋳抜ピン１７，１７及び段無しの鋳抜ピン１８の先端が，砂中子１６の外側のキャビティ１５内に突出する。段付きの鋳抜ピン１７，１７は前記ボルト孔の下孔となる鋳抜孔６，６を形成するためのものであり，また段無しの鋳抜ピン１８は前記潤滑油通路を構成する鋳抜孔７を形成するためのものである。尚，図２では段付きの鋳抜ピン１７，１７を２本，段無しの鋳抜ピン１８を１本示しているが，金型Ｄの図示せぬ断面位置に更に多数の鋳抜ピンが配置されている。
【００１３】
上型１１の上面には，前記段付きの鋳抜ピン１７，１７を支持する冷却水ブロック１９，１９と，前記段無しの鋳抜ピン１８を支持する冷却水ブロック２０とが設けられる。各冷却水ブロック１９，１９，２０には冷却水供給管２１及び冷却水排出管２２が接続され，冷却水供給管２１から供給された冷却水は各鋳抜ピン１７，１７，１８の内部を通過し，それら鋳抜ピン１７，１７，１８を冷却して温度上昇した冷却水は冷却水排出管２２を経て排出される。
【００１４】
次に，図３に基づいて前記段付きの鋳抜ピン１７の構造を説明する。
【００１５】
鋳抜ピン１７は外側の鋳抜ピン本体２３と，その内部に軸方向に穿設された盲孔２４に遊嵌する冷却水パイプ２５とを備える。鋳抜ピン本体２３は，２個の段部２３1 ，２３2 を介して連設された基端側の第１セグメント２３3 と，中間の第２セグメント２３4 と，先端側の第３セグメント２３5 とを有しており，各セグメント２３3 ，２３4 ，２３5 の外径及び内径（即ち，盲孔２４の内径）は，第１セグメント２３3 から第２，第３セグメント２３4 ，２３5 に向けて順次縮径している。
【００１６】
前記盲孔２４の内部に遊嵌する冷却水パイプ２５は一体成形された段付きパイプから構成されており，２個のテーパ状の段部２５1 ，２５2 を介して連設された基端側の第１セグメント２５3 と，中間の第２セグメント２５4 と，先端側の第３セグメント２５5 とは，その外径が第１セグメント２５3 から第２，第３セグメント２５4 ，２５5 に向けて順次縮径している。これにより，冷却水パイプ２５の外周面と盲孔２４の内周面との間に円環状の冷却水通路２６が画成され，その冷却水通路２６の間隙α，β，γの大きさは，冷却水パイプ２５の第１〜第３セグメント２５3 〜２５5 にそれぞれに対応する部分で略等しくなっている。
【００１７】
冷却水パイプ２５の第１セグメント２５3 の上端外周にはプラグ２７が溶接されており，このプラグ２７を鋳抜ピン本体２３の上部に螺合することにより，冷却水パイプ２５が鋳抜ピン本体２３に固定される。また鋳抜ピン本体２３の上部開口はプラグ２８を螺合することにより閉塞される。２個のプラグ２７，２８に挟まれた空間は，鋳抜ピン本体２３の上部に形成した入口ポート２３6 ，２３，6 介して前記冷却水供給管２１に接続されるとともに，プラグ２７の中心孔を介して冷却水パイプ２５の内部に連通する。またプラグ２７の下部において鋳抜ピン本体２３に形成した出口ポート２３7 ，２３7 が，前記冷却水排出管２２に接続される。入口ポート２３6 ，２３6 及び出口ポート２３7 ，２３7 の両側には，冷却水ブロック１９の内壁面に当接して冷却水の漏れを防止する３個のＯリング２９，３０，３１が装着される。
【００１８】
而して，金型Ｄの上型１１，側壁１２，１３及び下型１４を型締めしてキャビティ１５内に溶湯を注入すると，キャビティ１５内に突出する鋳抜ピン１７により，鋳造されるシリンダブロック１に鋳抜孔６が形成される。このとき，冷却水供給管２１から供給された冷却水は，鋳抜ピン本体２３の入口ポート２３6 ，２３6 から冷却水パイプ２５内に流入し，更に冷却水パイプ２５の下端から冷却水パイプ２５の外周面と盲孔２４の内周面との間に形成された円環状の冷却水通路２６内に流入する。冷却水通路２６内を流れる冷却水は加熱された鋳抜ピン本体２３から熱を奪って鋳抜ピン１７を冷却し，温度上昇した冷却水は出口ポート２３7 ，２３7 を経て冷却水排出管２２に排出される。
【００１９】
上記鋳抜ピン１７の冷却水パイプ２５を一体成形した段付きパイプから構成したことにより，直径の異なる複数のパイプをロー付けして構成した従来の冷却水パイプに比べて製造時の加工工数が大幅に削減される。しかもロー付け製の冷却水パイプに比べて第１〜第３セグメント２５3 〜２５5 の同心性が精密に確保されるため，冷却水通路２６の間隙（即ち，盲孔２４の内周面と冷却水パイプ２５の外周面との間隙α，β，γ）を一定に保持することができ，これにより冷却水の流量を安定させて冷却効果を高めることができるばかりか，冷却水に含まれる異物による冷却水通路２６の詰まりを未然に防止することができる。更に相隣なるセグメント２５ 3 ，２５ 4 ，２５ 5 相互がテーパ状の段部２５ 1 ，２５ 2 を介して連続しており，前記ロー付けする場合に比べて冷却水パイプ２５の段部２５1 ，２５2 を滑らかに形成することができるので，その段部２５1 ，２５2 に溜まる水垢の量を減少させることができる。
【００２０】
以上，本発明の実施例を詳述したが，本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２１】
例えば，実施例ではエンジンのシリンダブロック用の鋳抜ピン１７を例示したが，本発明は他の任意の用途の鋳抜ピンに対して適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば，外径が基端側のセグメントから先端側のセグメントに向けて順次縮径し且つ相隣なるセグメント相互がテーパ状の段部を介して連続するように一体成形した段付きパイプから，冷却水パイプを構成したので，従来のように冷却水パイプを直径の異なる複数のパイプをロー付けして構成する場合に比べて，製造時の加工工数が大幅に削減されてコストダウンが可能になるばかりか，冷却水パイプの各セグメントの同心精度を高めて冷却水通路の間隙（即ち鋳抜ピン本体内の盲孔内周面と冷却水パイプ外周面との間の間隙）を均一化することができ，これにより冷却水の流量を安定させて冷却効果を高めることができるとともに，冷却水通路の異物に因る詰まりを未然に防止することができる。しかも相隣なるセグメント相互がテーパ状の段部を介して連続しており，前記ロー付けする場合に比べて冷却水パイプの段部を滑らかに形成できるので，その段部に溜まる水垢の量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダブロックの横断面図
【図２】シリンダブロックを鋳造する金型の横断面図
【図３】鋳抜ピンの縦断面図
【符号の説明】
２３ 鋳抜ピン本体
２４ 盲孔
２５ 冷却水パイプ
２５ 1 ，２５ 2 段部
２５ 3 第１セグメント
２５ 4 第２セグメント
２５ 5 第３セグメント
α 間隙
β 間隙
γ 間隙
【発明の属する技術分野】
本発明は，閉塞された先端側が縮径する段付きの盲孔を鋳抜ピン本体の内部に形成し，この盲孔の内部に冷却水パイプを遊嵌することにより，前記盲孔の内周面と前記冷却水パイプの外周面との間に略均一な間隙を形成してなる鋳造用金型の鋳抜ピン構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋳物製品に鋳抜孔を形成するために使用される鋳抜ピンは，鋳抜ピン本体の内部に軸方向に形成された盲孔を備えており，その盲孔の内部に冷却水パイプが遊嵌する。冷却水パイプから盲孔の先端に供給された冷却水は，盲孔の内周面と冷却水パイプの外周面との間に形成された冷却水通路を流通する間に，溶湯に接触して加熱された鋳抜ピンを冷却する。
【０００３】
ところで，先端側が縮径する鋳抜孔を形成する際に使用される鋳抜ピンは，その鋳抜ピン本体の外径及び盲孔の内径が共に段付きに形成されており，盲孔の内周面と冷却水パイプの外周面との間に形成される前記冷却水通路の間隙を略一定に保持すべく，冷却水パイプの外径も段付きに形成されている。従来，かかる段付きの冷却水パイプは，直径の異なる複数本のパイプをロー付けで一体に結合することにより製造していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，直径の異なる複数本のパイプをロー付けで一体に結合したものは，そのロー付け加工が面倒であるばかりか，ロー付け加工時に各パイプの同心性を維持することが難しく，その偏心誤差によって前記冷却水通路の間隙が不均衡になり，冷却水の流量が不安定になったり流路面積の狭い部分に冷却水中の異物が詰まったりする問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので，鋳抜ピン本体の盲孔の内周面と冷却水パイプの外周面との間に形成される冷却水通路の間隙を均一化することが可能であり，しかも加工が容易な鋳造用金型の鋳抜ピン構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，請求項１に記載された発明は，閉塞された先端側が縮径する段付きの盲孔を鋳抜ピン本体の内部に形成し，この盲孔の内部に冷却水パイプを遊嵌することにより，前記盲孔の内周面と前記冷却水パイプの外周面との間に略均一な間隙を形成してなる鋳造用金型の鋳抜ピン構造において，前記冷却水パイプは，外径が基端側のセグメントから先端側のセグメントに向けて順次縮径し且つ相隣なるセグメント相互がテーパ状の段部を介して連続するように一体成形した段付きパイプから構成されたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施の形態を，添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので，図１はシリンダブロックの横断面図，図２はシリンダブロックを鋳造する金型の横断面図，図３は鋳抜ピンの縦断面図である。
【０００９】
図１に示すように，アルミニューム合金製のシリンダブロック１は，複数のシリンダボアを囲繞するシリンダブロック外壁２と，このシリンダブロック外壁２の下部に一体に連なるクランクケース３とから構成される。シリンダブロック外壁２には，エンジン冷却水が循環するウオータジャケット４と，デッキ面５に図示せぬシリンダヘッドを結合するボルト孔の下孔となる段付きの鋳抜孔６，６と，潤滑油通路を構成する鋳抜孔７とが形成される。またクランクケース３の内部には，図示せぬクランクシャフトのジャーナル部を支持するジャーナル支持壁８が一体に形成される。
【００１０】
次に，図２に基づいて前記シリンダブロック１を鋳造するための金型Ｄの構造を説明する。
【００１１】
金型Ｄは，昇降自在な上型１１と，左右方向に開閉自在に２分割された一対の側壁１２，１３と，両側壁１２，１３を摺動自在に支持する下型１４とより構成されており，これら上型１１，側壁１２，１３及び下型１４間にアルミニューム溶湯が注入されるキャビティ１５が画成される。
【００１２】
前記ウオータジャケット４を形成するための砂中子１６が，両側壁１２，１３間のキャビティ１５に図示せぬ支持手段を介して支持される。また上型１１を上下に貫通するように支持された段付きの鋳抜ピン１７，１７及び段無しの鋳抜ピン１８の先端が，砂中子１６の外側のキャビティ１５内に突出する。段付きの鋳抜ピン１７，１７は前記ボルト孔の下孔となる鋳抜孔６，６を形成するためのものであり，また段無しの鋳抜ピン１８は前記潤滑油通路を構成する鋳抜孔７を形成するためのものである。尚，図２では段付きの鋳抜ピン１７，１７を２本，段無しの鋳抜ピン１８を１本示しているが，金型Ｄの図示せぬ断面位置に更に多数の鋳抜ピンが配置されている。
【００１３】
上型１１の上面には，前記段付きの鋳抜ピン１７，１７を支持する冷却水ブロック１９，１９と，前記段無しの鋳抜ピン１８を支持する冷却水ブロック２０とが設けられる。各冷却水ブロック１９，１９，２０には冷却水供給管２１及び冷却水排出管２２が接続され，冷却水供給管２１から供給された冷却水は各鋳抜ピン１７，１７，１８の内部を通過し，それら鋳抜ピン１７，１７，１８を冷却して温度上昇した冷却水は冷却水排出管２２を経て排出される。
【００１４】
次に，図３に基づいて前記段付きの鋳抜ピン１７の構造を説明する。
【００１５】
鋳抜ピン１７は外側の鋳抜ピン本体２３と，その内部に軸方向に穿設された盲孔２４に遊嵌する冷却水パイプ２５とを備える。鋳抜ピン本体２３は，２個の段部２３1 ，２３2 を介して連設された基端側の第１セグメント２３3 と，中間の第２セグメント２３4 と，先端側の第３セグメント２３5 とを有しており，各セグメント２３3 ，２３4 ，２３5 の外径及び内径（即ち，盲孔２４の内径）は，第１セグメント２３3 から第２，第３セグメント２３4 ，２３5 に向けて順次縮径している。
【００１６】
前記盲孔２４の内部に遊嵌する冷却水パイプ２５は一体成形された段付きパイプから構成されており，２個のテーパ状の段部２５1 ，２５2 を介して連設された基端側の第１セグメント２５3 と，中間の第２セグメント２５4 と，先端側の第３セグメント２５5 とは，その外径が第１セグメント２５3 から第２，第３セグメント２５4 ，２５5 に向けて順次縮径している。これにより，冷却水パイプ２５の外周面と盲孔２４の内周面との間に円環状の冷却水通路２６が画成され，その冷却水通路２６の間隙α，β，γの大きさは，冷却水パイプ２５の第１〜第３セグメント２５3 〜２５5 にそれぞれに対応する部分で略等しくなっている。
【００１７】
冷却水パイプ２５の第１セグメント２５3 の上端外周にはプラグ２７が溶接されており，このプラグ２７を鋳抜ピン本体２３の上部に螺合することにより，冷却水パイプ２５が鋳抜ピン本体２３に固定される。また鋳抜ピン本体２３の上部開口はプラグ２８を螺合することにより閉塞される。２個のプラグ２７，２８に挟まれた空間は，鋳抜ピン本体２３の上部に形成した入口ポート２３6 ，２３，6 介して前記冷却水供給管２１に接続されるとともに，プラグ２７の中心孔を介して冷却水パイプ２５の内部に連通する。またプラグ２７の下部において鋳抜ピン本体２３に形成した出口ポート２３7 ，２３7 が，前記冷却水排出管２２に接続される。入口ポート２３6 ，２３6 及び出口ポート２３7 ，２３7 の両側には，冷却水ブロック１９の内壁面に当接して冷却水の漏れを防止する３個のＯリング２９，３０，３１が装着される。
【００１８】
而して，金型Ｄの上型１１，側壁１２，１３及び下型１４を型締めしてキャビティ１５内に溶湯を注入すると，キャビティ１５内に突出する鋳抜ピン１７により，鋳造されるシリンダブロック１に鋳抜孔６が形成される。このとき，冷却水供給管２１から供給された冷却水は，鋳抜ピン本体２３の入口ポート２３6 ，２３6 から冷却水パイプ２５内に流入し，更に冷却水パイプ２５の下端から冷却水パイプ２５の外周面と盲孔２４の内周面との間に形成された円環状の冷却水通路２６内に流入する。冷却水通路２６内を流れる冷却水は加熱された鋳抜ピン本体２３から熱を奪って鋳抜ピン１７を冷却し，温度上昇した冷却水は出口ポート２３7 ，２３7 を経て冷却水排出管２２に排出される。
【００１９】
上記鋳抜ピン１７の冷却水パイプ２５を一体成形した段付きパイプから構成したことにより，直径の異なる複数のパイプをロー付けして構成した従来の冷却水パイプに比べて製造時の加工工数が大幅に削減される。しかもロー付け製の冷却水パイプに比べて第１〜第３セグメント２５3 〜２５5 の同心性が精密に確保されるため，冷却水通路２６の間隙（即ち，盲孔２４の内周面と冷却水パイプ２５の外周面との間隙α，β，γ）を一定に保持することができ，これにより冷却水の流量を安定させて冷却効果を高めることができるばかりか，冷却水に含まれる異物による冷却水通路２６の詰まりを未然に防止することができる。更に相隣なるセグメント２５ 3 ，２５ 4 ，２５ 5 相互がテーパ状の段部２５ 1 ，２５ 2 を介して連続しており，前記ロー付けする場合に比べて冷却水パイプ２５の段部２５1 ，２５2 を滑らかに形成することができるので，その段部２５1 ，２５2 に溜まる水垢の量を減少させることができる。
【００２０】
以上，本発明の実施例を詳述したが，本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２１】
例えば，実施例ではエンジンのシリンダブロック用の鋳抜ピン１７を例示したが，本発明は他の任意の用途の鋳抜ピンに対して適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば，外径が基端側のセグメントから先端側のセグメントに向けて順次縮径し且つ相隣なるセグメント相互がテーパ状の段部を介して連続するように一体成形した段付きパイプから，冷却水パイプを構成したので，従来のように冷却水パイプを直径の異なる複数のパイプをロー付けして構成する場合に比べて，製造時の加工工数が大幅に削減されてコストダウンが可能になるばかりか，冷却水パイプの各セグメントの同心精度を高めて冷却水通路の間隙（即ち鋳抜ピン本体内の盲孔内周面と冷却水パイプ外周面との間の間隙）を均一化することができ，これにより冷却水の流量を安定させて冷却効果を高めることができるとともに，冷却水通路の異物に因る詰まりを未然に防止することができる。しかも相隣なるセグメント相互がテーパ状の段部を介して連続しており，前記ロー付けする場合に比べて冷却水パイプの段部を滑らかに形成できるので，その段部に溜まる水垢の量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シリンダブロックの横断面図
【図２】シリンダブロックを鋳造する金型の横断面図
【図３】鋳抜ピンの縦断面図
【符号の説明】
２３ 鋳抜ピン本体
２４ 盲孔
２５ 冷却水パイプ
２５ 1 ，２５ 2 段部
２５ 3 第１セグメント
２５ 4 第２セグメント
２５ 5 第３セグメント
α 間隙
β 間隙
γ 間隙
Claims (1)
- 閉塞された先端側が縮径する段付きの盲孔（２４）を鋳抜ピン本体（２３）の内部に形成し，この盲孔（２４）の内部に冷却水パイプ（２５）を遊嵌することにより，前記盲孔（２４）の内周面と前記冷却水パイプ（２５）の外周面との間に略均一な間隙（α，β，γ）を形成してなる鋳造用金型の鋳抜ピン構造において，
前記冷却水パイプ（２５）は，外径が基端側のセグメント（２５ 3 ）から先端側のセグメント（２５ 4 ，２５ 5 ）に向けて順次縮径し且つ相隣なるセグメント（２５ 3 ，２５ 4 ，２５ 5 ）相互がテーパ状の段部（２５ 1 ，２５ 2 ）を介して連続するように一体成形した段付きパイプから構成されたことを特徴とする，鋳造用金型の鋳抜ピン構造。
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