JPH01258844A - シリンダブロツク用ウオータジヤケツト中子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はシリンダブロック鋳造に用いられるウォータジ
ャケット中子に関し、特に肉厚に制約のあるボアが密に
隣接しているシリンダブロックのボア間に狭い冷却水通
路を設けるウォータジャケット中子に関するものである
。

従来の技術 ボアが隣接しているシリンダブロックにあっては、従来
は、第１４図に示す如く、シリンダブロック２０のボア
２１．２１が密に隣接している場合には、隣接部２２に
は冷却水通路は設けられず、各ボア２１は、周囲に設け
られたウォータジャケット２３を流れる冷却水によりボ
ア周辺からのみ冷却され、隣接部２２は冷却されなかっ
た。その後エンジンの性能向上策として、前記隣接部２
２に冷却水通路を設けるようｌこなり、該冷却水通路を
鋳造の際一体に形成するようになって来た。このため、
鋳型の中子に種々考案が加えられで来た、第６図、第７
図に示す第１の従来例では、ウォータジャケット中子２
４の主中子部２５の、前記隣接部２２に相当する位置に
金属製のパイプ２６を予め埋設しておくものである。

第８図、第９図に示す第２の従来例においては、ウォー
タジャケット中子２５の主中子部２５の前記隣接部２２
に相当する位置に金属製の中空偏平な連結中子２７を予
め埋設しておき、前記隣接部２２の冷却水通路な幅狭と
し、しかも該通路断面積を減少せしめないようにしたも
のである。

第１０図、第１１図に示す第３の従来例においては、ウ
ォータジャケット中子２８の主中子部２９に間隙形成部
３０を一体に成形し、鋳造シリンダブロックに冷却水通
路を形成せんとするものである。

発明が解決しようとする課題 前述の従来例１および従来例３は、比較的ボア間の距離
のある、従って隣接部が肉厚であるシリンダブロックの
鋳造に適し、ボア間の隣接部の肉厚に制約のあるボアが
密に隣接するシリンダブロックには不向きであり、また
従来例２にあっては隣接部の肉厚が薄いシリンダブロッ
クの鋳造に用いられるが、薄い中空管状体の金属製連結
中子２７を鋳造に際し、そのまま鋳ぐるむものとなって
いるため、金属管状体が薄い場合、鋳造に際し前記連結
中子２７が曲がったり、中空部分がつぶれ、冷却水通路
が閉塞されてしまうという問題点があった。

更に鋳造されたシリンダブロックのウォータジャケット
内にある隣接部に冷却水通路が設けられているため、該
通路は外部から見え難く、そのため確実に設定形状の冷
却水通路が確保されているかどうか不安定であり、鋳造
製品の品質保証の面で問題があった。

課題を解消するための手段 本発明は、ボアが隣接して形成されるシリンダブロック
のボア間に冷却水通路を設ける鋳型の中子において、該
中子がウォータジャケット部を構成する主中子部と、該
中子部１こ連結されシリンダボア間の冷却水通路を構成
する連結中子とよりなり、該連結中子は崩壊性の良好な
充填耐火物が内部に充填された偏平中空の金属管体より
なる構成のシリンダブロック用ウォータジャケット中子
を提供することにより前述の課題を解決し得たのである
。

作　　　　　用 金属性偏平管体の中空内に崩壊性がよく、しかも耐火度
の高い粒状物を充填し、該充填金属管体を予め中子のウ
ォータジャケット部を構成する主中子部にセットし、シ
ェル鋳造の場合、ウォータジャケット金型にシェル砂を
充填焼結して、ウォータジャケット中子の中に埋設一体
止する。

前述の中子を使用してシリンダブロックを鋳造すると、
ボア間の限られた肉厚の中に中空の偏平な金属管体が埋
設され、該管体がシリンダブロックのボア間の冷却水通
路となるため、冷却効率の良いボアが隣接したタイプの
シリンダブロックが形成される。

前記管体内に充填されている崩壊性の良好な充填耐火物
の存在により、注湯時に高温に曝され且つ湯の圧力を受
ける金属管体に剛性を与え、該金属管体の熱歪による変
形を防止することが可能となり、鋳造後前記金属管体内
に充填されていた耐火物は焼付を起すことなく綺麗に落
下せしめられ、鋳造シリンダブロックに一体化して残存
する金属管体は完全な形の中空を形成し、ボア間の冷却
水通路が確実に保持される０ 前記構成の中子はシェル鋳造のみならず、シェル以外の
コールドボックス、ノー−ドックス。

つす−ムボックス等の鋳造の場合も同様の手段により埋
設一体化鋳造を可能とする。

実　　施　　例 以下本発明の構成を、第１図〜第４図に示す実施例によ
り説明する。

第１３図に示す如く、ボア５．５が隣接して形成される
シリンダブロック６の前記ボア５，５間の狭い隣接部７
に冷却水通路８を設ける鋳型の中子において、第３図、
第４図に示す如く、ウォータジャケット中子３が、第１
３図に示すウォータジャケット部９を構成する主中子部
４と、該主中子部４に連結され、第５図、第１３図に示
す如く、ボア５．５間の隣接部７に設けられる冷却水通
路８を構成する連結中子１とよりなり、該連結中子１は
、第１図、第２図に示す如く、崩壊性の良好な充填耐火
物２が内部に充填された偏平中空の金属管体よりなる。

前記充填耐火物２は鋳造後の砂落しに際し崩壊性が良好
でしかも鋳造時の耐火度の高いものとして砂状の粒状物
が用いられる。

例えばジルコン砂を乾燥し、ばら砂の状態とし、そのま
ま連結中子１内に充填するか、前記砂状物に極く少量の
レジンをコーテッドしたものを連結中子１内に充填し、
焼成しした後、連結中子１を主中子部４にセットし、シ
ェル砂を吹き込み焼成し、ウォータジャケット中子３と
して一体化し、第１２図に示す如く、ジャケット金型１
０内にセットし鋳造の用に供する。

前記連結中子１としては、例えば、第１図に示す如く、
薄肉鋼管をプレスして偏平中空板状にして用いる。

前述の如くジルコン砂等の充填された連結中子１は充填
物が排出されないように、その両端を第１６図に示す如
く、粘着紙テープ、樹脂等のシール体１１でシールする
。該封止連結中子１を主中子部４にセットし、シェル砂
等を充填焼成してウォータジャケット中子３として一体
化する。

第５図、第１３図に示す如き隣接部７の最小厚さとが８
酊であるところのボア５．５間の隣接部７の肉厚が薄い
シリンダブロック６の鋳造用中子につい試験を行った。

冷却水通路８内の幅をＩＮＭに形成するものとする。先
づ板厚のテストについては、連結中子１の鉄板の厚さを
１　ａｍ　、　０．７ｖｓｘｔ　、　０．５ｍｍの３種
類についてテストした結果１１ＩＩＩＩ厚及び０．７ｍ
ｍ厚のものでは融着不良部が発生し、母材の鋳鉄と剥離
する為、冷却水通路としての冷却効率が悪い。０．５朋
厚のものは母材と完全に融着するので冷却効率も良好で
あった。

次に鋳造時の連結中子の変形防止と充填耐火物の崩壊性
のテストについては、耐火物を充填しない中空の侭の連
結中子のみでは、鋳湯時の湯の熱により変形してしまう
ので、変形を防止する為に連結中子の中空部に耐火物を
充填し、連結中子に剛性を付加すると共に、鋳造後の型
から取出した鋳物のショット研掃時に、前記耐火物がウ
ォータジャケット内で容易崩壊し排除される必要がある
。耐火物としては砂状のものがよいがシリカ、セラミッ
クビーズ、ジルコン砂についてテストした結果、ジルコ
ン砂が前述の特性につき優れており、他のものは鋳造時
の焼付を生じ、崩壊性の面で難点があった。

尚前記連結中子には錆を防止する為鍍金を施すが、ショ
ット研掃時の砂落ちはＮｉまたはＣｕ鍍金のものが良好
で、Ｓｎｎ全金品鋳造時に焼付が発生し好ましくなかっ
た。

連結中子に充填された耐火物の鋳造前の流出防止のテス
トについては、連結中子の両端部の紙テープによるシー
ルが良好であり、シール体１１の形状は、第１５図に示
す如く栓状のものｌｌａでは連結中子１の中空部に嵌入
することがあり好ましくなく、第１６図に示すキャップ
状のものが最良である。またレジンを耐火物に添加して
連結中子に充填したものを焼き固めたものもよいが、レ
ジン量が耐火物に対し０．４〜０．６重量％のものがよ
＜　、０．７重量％以上の添加物では崩壊性が悪くなり
砂落し不良となる。

即ち、連結中子としては、０．５朋厚の鉄板がよく、ボ
ア間の隣接部の狭い肉厚の確保に支障なく鋳鉄との融着
性も良好である。

充填耐火物としてはジルコン砂が焼付を起さず崩壊性も
良好である。

連結中子の中空内面に鍍金する場合は、Ｎｉ又はＣｕ鍍
金が砂落ちを良好とする。

発明の効果 本発明は連結中子として薄い偏平中空の金属管体を用い
、該管体に、充填耐火物として耐火性の高い乾燥ばら砂
状かまたは極く少量（０，５重量％程度）のレジンコー
テツドサンドを用いて充填したものを用いるが故に、前
記連結中子を用いるウォータジャケット中子を使用して
シリンタブロックを鋳造すると、ボア間の狭く限られた
肉厚の隣接部の中に偏平中空の金属管体が埋設され、該
管体の鋳造時の変形が防止されると共に鋳造後の該管体
内の砂落ちも極めて良好であり、完全な中空の冷却水通
路を確保することができ、鋳物の外からでは見えにくい
ウォータジャケットのボア間隣接部内の冷却水通路を高
い信頼性をもって形成することができ、ボアが隣接した
タイプのシリンダブロックでも冷却効果が向上し、エン
ジン効率を向上することが可能となり、鋳造シリンダブ
ロックの品質保証が可能で、最も安価に冷却水通路を設
けることができ、生産性も高く、連結中子により主中子
部に橋渡しがされているため、ウォータジャケット中子
の変形を防止しうるという各種の効果を奏する。

尚、耐火物充填の連結中子の両端をシールした紙又は樹
脂は中子焼成時又は鋳造時の湯の熱により灰状となるた
め、砂落ちの際の砂の排出には同等支障はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は連結中子の実施例斜視図、第２図は同上充填耐
火物を充填し且つシール体の一部を破断した連結中子の
斜視図、第３図はウォータジャケット中子の実施例の平
面図、第４図は第３図中■−■線断面図、第５図は本発
明の中子を用いた鋳造シリンダブロックの隣接部部分拡
大断面図、第６図は第１の従来例中子の平面図、第７図
は第６図中■−■線断面図、第８図は第２の従来例中子
の平面図、第９図は第８図中■−Ｘ線断面図、第１０図
は第３の従来例中子の平面図、第１１図は第１０図中Ｎ
−ＸＩ線断面図。 第１２図は中子組付金型平面図、第１３図は本発明の中
子を用いた鋳造シリンダブロックの水平断面図、第１４
図は従来のシリンダブロックの水平断面図、第１５図、
第１６図はシール体装着の連結中子断面図である。 １：連結中子、２：充填耐火物、３：ウォータジャケッ
ト中子、４：主中子部、５：ボア、６：シリンダブロッ
ク、８：冷却水通路、９：ウォータジャケット部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ボアが隣接して形成されるシリンダブロックのボア間に
   冷却水通路を設ける鋳型の中子において、該中子がウォ
   ータジャケット部を構成する主中子部と、該主中子部に
   連結されシリンダボア間の冷却水通路を構成する連結中
   子とよりなり、該連結中子は崩壊性の良好な充填耐火物
   が内部に充填された偏平中空の金属管体よりなることを
   特徴とするシリンダブロック用ウォータジャケット中子
   。