JPH0216828Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は中空カム軸の鋳造用の中子の改良に
係る。

従来内燃機関の軽量化及び高速化の要望に応じ
て、そのカム軸を中空にしてカム軸を軽くするこ
とが試みられており、この種の中空カム軸を鋳造
で製造する方法としては、セラミツクパイプや鋼
管を中子として使用して鋳造する方法が提案され
ている。

しかしながらセラミツク中子を使用して中空カ
ム軸を鋳造する従来の方法による場合には鋳造に
際してガス欠陥が多発し、その上鋳造後にセラミ
ツク中子を除去するのに多くの工数を要し、コス
ト高になる難点がある。

また中子として鋼管を使用する従来の方法によ
る場合には中子が長いと鋳造にあたつて加熱され
て軟化し、曲がりを生じて中空孔を中心軸線（以
下、軸心と呼ぶ）に形成することが難しい。

更に従来提案されている中空カム軸の鋳造方法
においては中空孔はカム軸の軸心を通して円柱状
に形成されるだけであり、その軽量化効果になお
改善の余地を残している。

この考案は、上記の事情に鑑み、鋳造欠陥を生
ずること無く、慣性バランスが良好で機械的に強
く、かつカム軸の軽量化に大いに役立つところの
中空カム軸鋳造用中子を提供することを目的と
し、中空カム軸鋳造用中子において、シエルモー
ド法で一体成形された中子の中心軸に沿つた中子
本体には、カム軸のカム内側に中空孔を形成する
ために前記中心軸線に直角の方向に突出した肉厚
部が前記カムの位置のみに対応して設けられ、前
記肉厚部の形状が前記カムの形状に対して略相似
に縮小した形状であり、前記中子本体は中空であ
ることを特徴とする中空カム軸鋳造用中子に係
り、カム軸鋳造用主型のキヤビテイ内に装着され
て使用されるものである。

次に添付図面に示す実施例について説明する。
第１図及び第２図において、中空カム軸鋳造用中
子１はシエルモード法で一体成形され、その本体
３は軸心に中心孔２を有する円筒状中空体であ
る。本体３の外周面には第４図に例示したような
カム軸１２のカムＡ，Ｂ，Ｃ，……に対応する中
子本体の位置ａ，ｂ，ｃ，……に該カムの幅Ｗよ
り肉厚分だけ小さい幅Waを有する径方向に突出
したカム中空孔形成用の肉厚部４を有していて、
第３図に示すようにカム軸鋳造用鋳型８に装着さ
れた状態において中子１と鋳型のキヤビテイ内壁
面６との間にキヤビテイ７を形成する。肉厚部４
の形状は、カム１０の形状に対して略相似に縮小
した形状としてあり、肉厚部４はキヤビテイ内壁
面６のカムに対応する部分に対して相似の位置に
ある。そして、肉厚部４はカムに対応する位置に
のみ設けられている。

上記のように主型５と中子１とを組合わせた中
空カム軸鋳造用鋳型８に図示しない注入口から溶
融金属を注入したのち、型ばらしを行い中子１を
除去することにより、第４図に示すようにカム軸
本体１２ａの円柱状空孔９からカム１０の内部に
まで中空孔１１が突出して形成されている中空カ
ム軸１２を得ることが出来る。

上記のようにこの例の中空カム軸鋳造用中子を
使用してカム軸を鋳造する場合には形成される空
孔はカム軸本体１２ａの内部のみならずカム１０
の内部にまで伸びてカムを中空に形成しているた
め、カム軸を大幅に軽量化することが出来る。こ
の肉厚部の形状、即ちカムの中空孔の形状はカム
の強度、回転バランス等を考慮して決めればよ
い。

カム軸は、回転時にジヤーナルを節（node）
とした振れが起こり易く、この振れが起こるとカ
ムの位置が正規の位置から外れるようになつて不
都合である。この振れを防ぐには、慣性マスの減
少と慣性バランスの向上とが有効である。中子肉
厚部の形状と鋳型中での位置とを前述のようにし
ているので、カム１０はカム内側中空孔１１によ
り肉厚が略均一になつて慣性マスが小さくなり、
慣性バランスも良好になる。また、カム以外の部
分は、慣性バランスに及ぼす影響が小さく、特に
ジヤーナルは節としての機械的強度を必要とする
ので、内側中空孔を設けずに内周面を平坦な円柱
面としている。

本例の中子は次のようにして製作される。まず
第５図に示すように長手方向に分割面を有する分
割金型１５ａ，１５ｂを組合わせて金型１５を構
成する。この状態で金型１５の内部には中空カム
軸鋳造用中子の形状をした空所１３が形成される
ように作られている。

このような分割金型を組合わせた金型１５の分
割面に中心孔１２形成用の心金１４を挟むように
装着してシエル中子造型用の金型１５を組立て
る。該金型には通例のようにシエル砂吹込み用の
孔及びベント（いずれも図示されていない）が設
けられている。

このようなシエル中子造型用金型１５を通例の
ように加熱したのちシエル砂を充填し、次いで心
金１４の抜取りおよび金型の分割を行い、第１図
に示すような中空カム軸鋳造用中子１を得る。

以上述べたように本例の中空カム軸鋳造用中子
を使用することにより鋳造カム軸を軽量にし、か
つ鋳造欠陥の少ない中空カム軸の鋳造が可能にな
る。

また本例の中空カム軸鋳造用中子は中心部に中
心孔２を有するシエル鋳型で構成されているので
通気性が良好であり、鋳造にさいして鋳造欠陥を
生ずるおそれがないうえに、鋳造後の中子の除去
が極めて容易である。

なお本例の中子において第６図に示すように肉
厚部４に軸心に直角方向に孔１６を設け、その外
周側の開口を通気性のあるCO₂砂等の鋳型材から
なる栓１７で塞ぎ、鋳造の際に溶融金属がさしこ
まないようにしておく。このようにすると、通気
孔１６を介してキヤビテイ７と中心孔２との間で
ガス通過が容易になりカム内側の中空孔１１を形
成する中子肉厚部４の通気性が改善され、カム１
０に通気性に基づく鋳造欠陥が生ずるのを防ぐの
に効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本考案の実施例を示すものであ
る。第１図は中空カム軸鋳造用中子の一部破砕正
面図、第２図は同じく第１図−拡大断面図、
第３図は鋳造用中子を主型に装着した状態を示す
断面図、第４図は鋳造用中子を使用して鋳造され
た中空カム軸の一部破砕正面図、第５図は鋳造用
中子の造型に使用するシエル造型用金型の一例を
示す断面図、第６図は鋳造用中子の他の実施例を
示す一部破砕要部正面図である。 １……中空カム軸鋳造用中子、２……中心孔、
３……中子本体、４……肉厚部、５……主型、６
……主型キヤビテイ内面、７……中空カム軸鋳造
用キヤビテイ、８……鋳型、９……円柱状空孔、
１０……カム、１１……カム内側中空孔、１２…
…カム軸、１３……空所、１４……心金、１５…
…中子製作用金型、１６……カム形成用中子肉厚
部の通気孔、１７……鋳型材からなる栓。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 中空カム軸鋳造用中子において、シエルモー
   ルド法で一体成形された中子の中心軸線に沿つ
   た中子本体には、カム軸のカム内側に中空孔を
   形成するために前記中心軸線に直角の方向に突
   出した肉厚部が前記カムに対応する位置のみに
   設けられ、前記肉厚部の形状が前記カムの形状
   に対して略相似に縮小した形状であり、前記中
   子本体は中空であることを特徴とする中空カム
   軸鋳造用中子。 ２ 上記肉厚部に、中子中心孔に連通して中心軸
   線に直角方向に通気孔が設けられている実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の中空カム軸鋳造
   用中子。