JPH03221257A

JPH03221257A - アルミニウム合金鋳物製品

Info

Publication number: JPH03221257A
Application number: JP1703790A
Authority: JP
Inventors: Toshio Fujita; 藤田　寿雄
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1990-01-25
Publication date: 1991-09-30
Anticipated expiration: 2014-11-08
Also published as: JP2971495B2

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）この発明は、アルミニウム合金鋳物製品であって、その
筒部の内面にリング状に形成された鋳鉄製のインサート
を鋳ぐるんだものに関する。

（従来の技術）アルミニウム合金製の鋳物製品は、鋳鉄製鋳物製品と比
べて重量が軽く、放熱性等が良好であるが、耐圧荷重等
が劣るので、アルミニウム合金製の鋳物製品の所要の局
部に鋳鉄性のインサートを鋳ぐるみ、アルミニウム合金
製鋳物の弱点をカバーさせることが広く行なわれている
。

かかるインサートは、アルミニウム合金鋳物製の母材を
局部的な大きな面圧等の力から保護するものであるので
、インサートは高い剛性を有することが求められ、その
結果肉厚等が比較的大きな部材として形成されることが
好ましい。

そして、このようにアルミニウム合金鋳物の母材中に、
異種金属である鋳鉄製のインサートを銃ぐるみ一体に形
成する場合、両者が密着状態となることが機能上好まし
いので、アルミニウム合金の溶湯中に配設されるインサ
ートを予め加熱して温度を高め両者の密着性の改善を図
ることも行なわれている（例えば、特開昭５４−１０２
２８号公報参照）。

しかしながら、インサートを高温にすると、インサート
の熱歪が大きくなって、かえって両者の密着性を悪化さ
せる面もある。

（発明が解決しようとする課題）かかる従来の技術において、予め加熱したインサートを
用いて鋳造を行なう場合、インサートの近傍での湯廻り
を良好に維持するためには、インサートをかなりの高温
の状態で維持することが必要であり、鋳造作業が煩雑で
ある。

また、アルミニウム合金製の母材が筒状に形成される筒
部において、リング状のインサートを鋳ぐるみにより設
置する場合、前記のようにインサート自体に生じた熱歪
が、鋳造時後に回復することにより、母材の筒部とイン
サートとを密着状態に鋳造することが離しく、インサー
トの温度管理を一層厳格に行なうことが必要で、鋳造作
業もさらに煩雑なものとなっている。

この発明は、このような事情に基づいてなされたもので
、鋳造作業の煩雑さを軽減するとともに、前記筒部にお
いてアルミニウム合金製の母材とリング状のインサート
とが良好に密着したアルミニウム合金鋳物製品を提供す
ることを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、この発明は、筒部を備えた
アルミニウム合金鋳物製の母材と、リング状に形成した
鋳鉄製インサートとを有し、前記筒部に前記インサート
を鋳ぐるんで前記筒部の内周面に装着したアルミニウム
合金鋳物製品であって、前記筒部の半径方向において、
前記インサートの厚さを５ｍｍ以上とし、かつ、前記筒
部のアルミニウム合金の厚さを前記インサートの厚さの
２＠以上としたものである。

（作用）この発明によれば、注湯時に筒部に供給される。

多くのアルミニウム合金の溶湯によって熱量が補われ、
溶湯温度を過度に低下させず、良好な湯廻り状態を保つ
ことができる。

そのため、インサートの温度を従来はど高温に維持せず
に済み、インサートの熱歪を軽減でき、インサートの温
度を従来はど厳格に管理せずどもインサートと筒部のア
ルミニウム合金母材との密着性を良好にすることができ
る。

また、インサートの筒部半径方向の厚さを５ｍｍ以上の
リング状とし、かつ前記のように高い加熱温度とせずに
済むので、鋳ぐるみに伴うインサートの熱歪が極めて軽
減され、母材との密着性が向上し、インサートが母材か
ら剥離することに起因しての破壊のおそれもない。

したがって、鋳造作業の煩雑さが軽減されるとともに、
前記筒部においてアルミニウム合金製の母材と厚さの厚
いリング状のインサートとが良好に密着したアルミニウ
ム合金鋳物製品を提供することができる。

（実施例）以下、図面に示す一実施例により、この発明を説明する
が、この実施例のアルミニウム合金鋳物製品は、自動車
のディファレンシャル装置を溝底するディファレンシャ
ル・キャリア（以下、デフ・キャリアという）に関する
ものである。

デフ・キャリア１は、全体形状を第４図および第５図に
示すように、概ね一方（第４図で右側）が開放した容器
状にアルミニウム合金鋳物で形成されている。

このデフ・キャリア１にはエンジンからの駆動力を伝達
するプロペラ軸２の軸受部３が第１図の左側に形成され
ており、デフ・キャリア１の右側部分には、自動車の左
右の車軸４ａ、４ｂをそれぞれ軸受する第２の軸受部５
が形成されている。

なお、これらのプロペラ軸２および車軸４ａ。

４ｂは、この発明でいう回転軸に該当するものである。

そして、このデフ・キャリア１内には、図示しないが、
これらのプロペラ軸２と左右の車軸４ａ。

４ｂの先端との間にベベルギヤ等からなる差動装置が設
けられ、これによって左右の車輪の回転数に差を生じる
場合に、一方の車軸の回転数を低下させ、他方の車軸の
回転数を増加させてそれぞれの回転数を調整するディフ
ァレンシャル装置の機能を奏するものである。

かかるデフ・キャリア１において、これらの軸受部３お
よび第２の軸受部５の構造は以下の通りである。

まず、軸受部３について主に第１図と第３図により説明
する。

軸受部３は、アルミニウム合金鋳物でデフ・キャリア１
に一体に形成された筒部６の内面に、鋳鉄（例えば、Ｆ
Ｃ４５）で略筒状に形成されたインサート７を鋳ぐるん
で形成したもので、このインサート７の両端にはそれぞ
れ別体に形成されたボールベヤリング等の軸受１１，１
２が圧入して装着され、これらの軸受１１，１２を介し
て前記プロペラ軸２が回し可能に支持される。

インサート７は、第１図および第３図に断面で示すよう
に、概ね円筒形状であるが、その両端部には、大径部７
ａ、７ｂが離間して形成されており、これらの大径部７
ａ、７ｂはこの発明でいう軸受保持部に該当するもので
あって、前述の軸受１１．１２が装着される。

このインサート７の大径部７ａ、７ｂの外周には、放射
方向に突出した回り止め用突起７ｃが形成されており、
これらの突起７ｃによりこのインサート７はアルミニウ
ム合金母材である筒部６に対する回動の防止が図られて
いる。

ところで、このインサート７において、前記突起７０等
を除いた１円環状の基本断面での半径方向の厚さｔｌ（
第２図）は、５ｍｍ以上に形成されており、インサート
７自体の剛性を高く設定して母材である筒部６とによる
総合的な強度が確保されている。

そして、このインサート７が鋳ぐるまれる筒部６のアル
ミニウム合金鋳物母材の半径方向の厚さｔ２（第２図）
は、前記インサート７の各部に対応して、それぞれ前記
インサート７の半径方向の厚さｔｌの２倍となるように
設定されている。

すなわち、この実施例のインサート７では、インサート
７の基本断面における半径方向の厚さｔｌが５ｍｍに均
一に設定されているので、このインサート７の外側に位
置する筒部のアルミニウム合金鋳物母材の厚さｔ２は１
０ｍｍの均一厚さとして設定されている。

そして、さらに密着性を高めるため、このインサート７
のアルミニウム合金鋳物母材中に鋳ぐるまれる部分の表
面には、純アルミニウム粉末を溶射して表面処理を行い
、アルミニウム合金鋳物母材に対するインサート７の密
着性の改善が図られている。

次に第２の軸受部５の構造を説明すると、左右の車軸４
ａ、４ｂをそれぞれ軸受する。第２の軸受部５は、前記
インサート７の軸方向と直角方向に向けて次のように設
置されている。

第２の軸受部５は、それぞれデフ・キャリア１にアルミ
ニウム合金鋳物で一体に形成された第２の筒部１４と、
この第２の筒部１４の内側に鋳ぐるまれた、鋳鉄製の第
２のインサート１５とを有するや第２のインサート１５は、第１図および第２図に示すよ
うに、リング状に形成されたリング部１５ａと、一方の
周縁方向に延在し先端を屈曲した形状としたアンカ一部
１５ｂとを一体に有するものである。

そして、第１図から明らかなように、この第２のインサ
ー１−１５のリング部１５ａおよびアンカ一部１５ｂは
前記筒部１４の内面に鋳ぐるまれでいる。なお、このア
ンカ一部１５ｂの外形を滑らかな曲面で形成し、第２の
筒部１４での湯廻りを良好に維持させている。

そして、このように第２の筒部１４に一部を鋳ぐるんだ
第２のインサート１５の外側には、半割形状に形成した
軸受カバー１６（第２図）をボルト１７で締付け、第２
のインサート１５を軸受とともに押圧固定する。

なお、この第２のインサート１５のリング部１５ａは、
前記のインサート７で説明したものと同様の鋳ぐるみの
条件をそのリング部１５ａの基本断面において満たすも
のである。

すなわち、この第２のインサート１５のリング部１５ａ
の円環状の基本断面において、半径方向における厚さを
５ｍｍ以上とし、かつ、その外側に位置する第２の筒部
１４の半径方向の母材厚さをこのリング部１５ａの厚さ
の２倍として形成しである。また、鋳ぐるまれるリング
部１５ａの表面に純アルミニウム粉末を溶射して表面処
理がなされていることも同様である。

したがって、この第２のインサート１５のリング部１５
ａについても、以下に説明する。前記インサート７と同
様の効果を奏する。

前述のように形成されたインサート７をアルミニウム合
金鋳物母材からなる筒部６内に鋳ぐるむ場合、次のよう
にして行なわれる。

まず、インサート７は加熱炉によって適宜加熱される。

しかし、本願による場合、後述のように溶湯による加熱
量を十分に確保しているので、従来のようにインサート
７をかなりの高温とせず、またアルミニウム母材を過冷
却としない等のために厳重な温度管理を行なう必要はな
く、ラフな取扱が可能であるので、鋳造作業を煩雑にす
ることが少ない。

そして、このように予熱されたインサート７を中子（不
図示）の所定の位置に装着して、鋳型中にセットし、ア
ルミニウム合金の溶湯を注型する。

このアルミニウム合金の溶湯を注型して鋳型内に満たす
と、このインサート７の外側にもアルミニウム合金の溶
湯が位置することになるが、前述のようにインサート７
の２倍の厚さの溶湯が位置しているので、比熱が小さく
熱伝導度の高いアルミニウム合金であっても、インサー
ト７を加熱するのに十分の熱量を有する。

この溶湯の有する熱量でインサート７が加熱されると同
時に、溶湯から熱が奪われるので凝固が進行するが、十
分な熱量があるので、溶湯の凝固がそれはと急激なもの
でなく、インサート７の外側となる筒部６のアルミニウ
ム合金の金属組織を過冷却によって粗大化する等の不具
合を生じない。

このようにアルミニウム合金の溶湯の凝固が急激でない
ので、インサート７の外側に位置する筒部６のアルミニ
ウム合金母材は、インサート７の表面に密着した位置で
凝固することとなり、インサート７の表面と筒部６のア
ルミニウム合金母材との密着性が良好な状態に鋳造が行
なわれる。

また、インサート７の温度が従来はど高くないので、イ
ンサート７に生じる熱歪が小さく、この意味からもイン
サート７と筒部６との密着性が改善する。

そのうえ、インサート７の表面に純アルミニウムの溶射
による表面処理が施されているので、両者の密着性はさ
らに向上する。

そして、とくに、このインサート７においては、その両
端に離間して大径部７ａ、７ｂを形成し、それぞれに軸
受１１．．１２を装着するものであるので、軸方向寸法
が長く、その結果筒部６を形成するアルミニウム合金母
材との間に大きな接触面積を容易に確保することができ
、両者の結合を確実にすることができる。

また、このインサート７の両端部にそれぞれ大径部７ａ
、７ｂを形成し、これらの大径部７ａ。

７ｂにそれぞれ別体に形成された軸受１１，１２を装着
するので、回転軸であるプロペラ軸２を保持するそれぞ
れ別体の軸受１１，１２は、ともにこのインサート７を
基準として設置され、軸受１１、１２間の設置位置精度
のばらつき要因が少なくなり、設置精度が良好になる。

さらに、このようにインサート７がその軸方向寸法とし
てこれらの軸受１１，１２間に渡る長い寸法を有するの
で、母材の筒部６を形成する中子にその軸方向に沿って
精度良く設置することが容易となり、アルミニウム合金
母材に対するインサート７の傾斜等の位置ずれが発生し
にくくなる。

（発明の効果）以上説明したように、この発明によれば、インサートの
温度を従来はど高温に維持せずに済むとともに、その温
度管理が従来はど厳格でなくて済むので、鋳造作業の煩
雑さが軽減される。

同時に、インサートの温度を従来はど高温に維持せずに
済むことにより、インサートの熱歪を軽減することがで
き、厚さの厚いリング状のインサートであっても筒部の
アルミニウム合金製の母材と良好に密着したアルミニウ
ム合金鋳物製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明のデフ・キャリアにおける実施例に関
し、第１図は第４図のＩ−Ｉ断面図、第２図は第１図の
■−■断面図、第３図は第２図のＩＩＩ−ＩＩ＋断面図
、第４図はデフ・キャリアの正面図、第５図は第４図の
Ｖ矢視図である。鋳物製品（デフ・キャリア）、２：回転軸（プロペラ軸）、３　軸受部、５：第２の軸受部、６・　筒部、７；インサト、７ａ。ｂ− 軸受保持部（大径部）、１１．１２軸受、１４；第２の筒部、１５゛第２のインサート。第　１８丁、″　３　［’、６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）筒部を備えたアルミニウム合金鋳物製の母材と、
リング状に形成した鋳鉄製インサートとを有し、前記筒
部に前記インサートを鋳ぐるんで前記筒部の内周面に装
着したアルミニウム合金鋳物製品であつて、前記筒部の半径方向において、前記インサートの厚さを
５ｍｍ以上とし、かつ、前記筒部のアルミニウム合金の
厚さを前記インサートの厚さの２倍以上としたことを特
徴とするアルミニウム合金鋳物製品。
（２）筒部を備えたアルミニウム合金鋳物製の母材と、
リング状に形成した鋳鉄製インサートとを有し、前記筒
部に前記インサートを鋳ぐるんで前記筒部の内周面に装
着したアルミニウム合金鋳物製品であって、該インサー
トに軸受を装着して、該軸受で回転軸を支持するものに
おいて、前記インサートの両端部にそれぞれ軸受保持部を形成し
、これらの軸受保持部にそれぞれ別体に形成された軸受
を装着したことを特徴とするアルミニウム合金鋳物製品
。