JPH03118952A - アルミニウム合金シリンダブロックの鋳造方法 - 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） 本発明は多気筒エンジンに適用されるアルミニウム合金
シリンダブロックの鋳造方法に係り、特に中子に装着し
た鋳鉄製ライナをアルミニウム合金で鋳ぐるむアルミニ
ウム合金シリンダブロックの鋳造方法の改良に関する。

（従来の技術） 中子に装着した複数の鋳鉄製ライナを鋳ぐるむ状態で、
アルミニウム合金によりシリンダブロックを鋳造する場
合、鋳鉄製ライナとアルミニウム合金との冷却速度の差
あるいはアルミニウム合金冷却時の収縮等により、シリ
ンダボア形状が異常変形することがある。第３図はこの
ような変形状態を示したものである。シリンダブロック
１の中央側に近いライナ２部分が内方に押し込まれ、い
わば繭状に変形されてしまう。殊に、シリンダブロック
１の中央側はその両側よりも冷却が遅れてこの影響を受
は易く、ライナ２部分の変形は大きなものとなる。

そこで従来、このようなシリンダブロックの変形防止対
策が種々考えられており、例えば特公平１−３１９８１
号公報では中子型に拡径機構を設ける技術が開示されて
いる。すなわち、拡径機構によって鋳造時にライナ内方
から拘束力を与え、これによりライナ部分が内方に押し
込まれることを防止しようというものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述した従来の方法では、拡径機構が複雑で
高コストとなり、また作業上の手間や作業時間も多くか
かり、鋳造能率があまり良くないという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡便
な手法で能率良くシリンダブロックのライナ部の変形防
止が図れるアルミニウム合金シリンダブロックの鋳造方
法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するために、中子に装着した
鋳鉄製ライナをアルミニウム合金で鋳ぐるんで多気筒エ
ンジンのシリンダブロックを鋳造するアルミニウム合金
シリンダブロックのｔｊｒ　遣方法において、鋳造時に
おけるシリンダブロック中央側の鋳鉄製ライチ回りのア
ルミニウム合金の冷却速度を高めるために、シリンダブ
ロック中央側の中子に冷却材を流通させるようにしたこ
とを特徴とする。

（作　用） 上記の方法によると、シリンダブロックの中央側に近い
ライナに装着される中子に冷却材が流通され、これによ
り鋳造時におけるライナ周囲のアルミニウム合金の冷却
速度が高められるので、この中央側に近いライナ周囲の
アルミニウム合金溶湯が他の部分に比べて速やかに凝固
する。したがってライナ周囲部の溶湯の早期固化により
、シリンダブロック全体の冷却収縮時の応力はライナ部
に及ばず、ライナ部の変形防止が図られる。しかも中子
への冷却材流通は比較的簡易な手法で実現できるととも
に、その作業も容易である。

（実　施　例） 以下本発明に係るアルミニウム合金シリンダブロックの
鋳造方法の一実施例を、第１図および第２図を参照して
説明する。

本実施例はシリンダボアが並列配置される多気筒エンジ
ン用のアルミニウム合金シリンダブロック（第３図参照
）を、ダイキャスト法により鋳造する場合について適用
したもので、第１図は鋳型部分を縦断面とした鋳造装置
全体の構成図、第２図は鋳型部分を第１図と直交する面
で切断した側断面図である。

まず鋳造装置の構成を説明する。

第１図および第２図に示すように、上型１１ａおよび下
型１１ｂ等を有する割型構造の金型１１に、アルミニウ
ム合金溶湯注入用のキャビティ１２が形成されている。

１３は注湯口、１４はエゼクタビンである。鋳ぐるみ用
の鋳鉄製ライナ１５は、それぞれ中子型１６の外周部に
嵌装されている。

各中子型１６、特にキャビティ１２の中央側に近い部位
に配置されるライナ１５の中子型１６の内部には、冷却
材流路１７がそれぞれ形成されている。そして各冷却材
流路１７には、冷却材としての冷却水を供給する冷却水
供給装置１８が接続されている。冷却水供給装置１８は
、冷却水源としてのタンク１９と、このタンク１９から
吸水するポンプ２０と、このポンプ２０から各中子型１
６の冷却材流路１７に冷却水を供給する複数の給水管２
１と、各中子型１６の冷却材流路１７からタンク１９に
冷却水を還流させる戻し管２２とを有している。そして
各給水管２１には、流量調整弁２３がそれぞれ設けられ
、各流量調整弁２３は制御装置２４によって開度制御さ
れるようになっている。

次に鋳造方法を説明する。

鋳造時には、注湯口１３からアルミニウム合金溶湯をキ
ャビティ１２に注入する。注入初期には、各給水管２１
の流量調整弁２３を制御装置２４により閉状態としてお
き、中子型１６への冷却水の供給は行なわない。これは
、溶湯の急激な冷却による不均一な凝固作用を防止する
ためである。注湯後相当時間が経過し、好ましくはライ
ナ１５の周囲に溶湯が行き渡った後に、各給水管２１の
流量調整弁２３を開とし、中子型１６への冷却水の供給
を行なう。この流量調整弁２３の開操作は、制御装置２
４に予め設定しておき、適時に適量の給水が行なわれる
ようにする。流量調整弁２３の開操作後は、ポンプ２０
によりタンク１９と各中子型１６の冷却材流路１７との
間で冷却水が循環され、これによりライナ１５が冷却さ
れてライナ１５周囲のアルミニウム合金溶湯の冷却速度
が高められる。特に、成形後シリンダブロックの中央側
に近くなるライナ１５の冷却作用を効果的に行なうよう
にする。このためには、この中央側の中子型１６への冷
却水流通量を両側のそれよりも多く設定すれば良く、こ
れは流ｉ調整弁２３を制御する制御装置２４に適当な設
定を与えれば良い。

これにより鋳造時におけるライナ１５周囲のアルミニウ
ム合金の冷却速度が高められ、ライナ１５周囲のアルミ
ニウム合金溶湯が他の部分に比べて速やかに凝固する。

したがって本実施例の方法によると、ライナ１５周囲の
アルミニウム合金溶湯の速やかな凝固により、シリンダ
ブロック全体の冷却収縮時の応力はライナ１５部に及ば
ず、ライナ１５部の変形防止が図られる。特に、前記の
如くシリンダプロ・ツクの中央側に近いライナ１５の冷
却作用を効果的に行なうようにすることにより、従来最
も変形しやすかったシリンダブロック中央側のライナ１
５の変形を有効に防止できるようになる。しかも中子型
１６への冷却水流通は、比較的簡易な手法で実現できる
と共にその作業も容易に行なえ、経済的にも大きな利点
が得られる。

なお、前記実施例ではシリンダボアが並列配置されるア
ルミニウム合金シリンダブロックについて適用したが、
これに限らず、シリンダボアが直列配置の場合等、種々
のアルミニウム合金シリンダブロックの鋳造に適用でき
るものである。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、シリンダブロック中央側
に近い部位に配置されるライナが装着される中子に冷却
材を流通させ、鋳造時におけるライナ周囲のアルミニウ
ム合金の冷却速度を高めることにより、比較的簡便な手
法で能率良くライナ部の変形防止を図れるという優れた
効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るアルミニウム合金シリンダブロッ
クの鋳造方法の一実施例を説明するためのもので、鋳型
部分を縦断面とした鋳造装置全体の構成図、第２図は鋳
型部分を第１図と直交する面で切断した側断面図、第３
図はアルミニウム合金製シリンダブロックに鋳鉄製ライ
ナを鋳ぐるんだときに生じるシリンダボアの異状変形を
説明する図である。 第２図 ４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中子に装着した鋳鉄製ライナをアルミニウム合金で鋳ぐ
   るんで多気筒エンジンのシリンダブロックを鋳造するア
   ルミニウム合金シリンダブロックの鋳造方法において、
   鋳造時における上記シリンダブロック中央側の上記鋳鉄
   製ライナ回りの上記アルミニウム合金の冷却速度を高め
   るために、該シリンダブロック中央側の上記中子に冷却
   材を流通させるようにしたことを特徴とするアルミニウ
   ム合金シリンダブロックの鋳造方法。