JPH0327863A - シリンダブロックの製造方法 - 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、シリンダブロックの製造方法に関し、さらに
詳しくは内燃機関のシリンダブロックを金型を用いて鋳
造する方法に関する。

従来の技術 ア，パデッキを有するいわゆるセミクローズドタイプの
シリンダブロックの製造方法として例えば特開昭５９−
２３２６５４号公報に開示されているものがある。

この従来の方法は、ウォータジャケットを形成すべき環
状のウォータジャケット金型に予め下方に開口する複数
の切欠部を形成するとともに、この切欠部内に対し上方
に所定の空間を残して砂中子をセットした状態でダイキ
ャスト法（圧力鋳造法）により鋳造を行い、鋳造後に前
記砂中子を排出することでウォータジャケノトの上面の
一部を閉じるアッパデッキを一体に得るようにしたもの
である。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の方法によると、圧力
鋳造法の特殊性として溶湯の加圧力が高いために中子の
形状を維持することがきわめて困難で中子の割れあるい
は変形が発生しやすく、金属と砂との接触ゆえにウォー
タジャケット金型と中子との位置決め精度が十分でない
こととも相俟って、製品の形状精度の向上に限界がある
。

また、鋳造後に砂中子を排出することによってその中子
の部分にはウォータジャケットの一部となる冷却水通路
が形成されることになるが、砂中子に溶湯が差し込むた
めに砂中子を完全に排出除去することが困難で、冷却水
通路の形成が不確実になりやすい。

さらに、ウォータジャケットの上面がアッパーデッキに
よって完全に閉塞されたいわゆるクローズドタイプのシ
リンダブロックの製造方法においては、ウォータジャケ
ット形状全体を砂で形成した砂中子が用いられているが
、この場合には中子の強度が溶湯圧力に十分に対抗でき
ないために低圧鋳造法でなければ鋳造することができな
い。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
従来の砂中子に代えて、強度的に有利でしかも取扱いの
容易な金属性の中子を用いることによって、ウォータジ
ャケットの一部あるいは全体を圧力鋳造法によって高精
度につくり出すことができるシリンダブロックの鋳造方
法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 本発明方法においては、内部に液体が充填されてウォー
タジャケットの一部あるいは全体を形成すべき中空閉断
面構造の金属製のウォータジャケット中子を金型にセッ
トして鋳造を行い、鋳造後に、シリンダブロックに鋳ぐ
るみされたウォータジャケット中子を残して該ウォータ
ジャケット中子の一部に機械加工を施して内部の液体の
みを排出することによってウォータジャケットの一部あ
るいは全体を形成することを特徴とする。

上記のウォータジャケット中子は、シリンダブロックそ
のものの材料であるアルミニウム合金と同等もしくはそ
れ以上の融点を有する金属材料、例えば延伸性にすぐれ
たアルミニウムを用いて筒状にプレス成形し、内部には
水あるいは油等の液体を充填する。

作用 上記の方法によると、鋳造を終えた段階ではシリンダブ
ロックの内部にウォータジャケット中子がそのまま鋳ぐ
るみされているので、ウォータジャケット中子そのもの
は残して、該ウォータジャケット中子の一部に機械加工
を施して穴をあけ、中子内部の液体のみを排出すること
でウォータジャケットの一部あるいは全体が形成される
ことになる。

実施例 第２図〜第５図は本発明方法によって製造されたセミク
ローズドタイプのシリンダブロックの一例を示す図で、
ｌはシリンダブロ・ノク、２はシリンダボア、３は後述
する冷却水通路６によって相互に連通されることで各シ
リンダボア２，２・・・を取り囲むウォータジャケット
２３を構成するチャンバ部、４はアッパデッキをそれぞ
れに示し、各アブパデッキ４の下方にはウォータジャケ
ット中子となる箱状の水路ビース５がシリンダブロック
ｌと一体に鋳ぐるみされている。そして、水路ピース５
の両側面が開口していることから、水路ビース５内の冷
却水通路６を介して隣接するチャンバ部３，３同士が相
互に連通されることでウォータジャケット２３が形成さ
れている。

このシリンダブロック１は例えば第６図に示す金型７を
用いて圧力鋳造法（プレッシャダイカスト法）により製
造されるもので、下型８側のクランクケース金型９と、
一対の横型１０，１０、および上型１ｌ側のボア金型１
２とで画成される製品部空間（キャビティ）１３にアル
ミニウム合金の溶湯Ｍをゲー１−１４から充填すること
により行う。１５はボア金型１２に一体に形成されたウ
ォータジャケット金型、ｌ６はスリーブ、ｌ７はプラン
ジャである。

このような圧力鋳造に際し、第１図に示すようにウォー
タジャケット金型１５のうち製品のアッパデッキ４に対
応する部分に予め所定のピッチで切矢部ｌ８を形或し、
この切矢部ｌ８に対し中空閉断面構造の金属製の水路ビ
ース５を嵌合させた状態で鋳造を行う。

ウォータジャケット中子としての水路ビース５は、例え
ば第７図に示すように所定厚みのアルミニウム板を有底
箱形状に深絞り或形した本体部２５内に水，油等の液体
Ｌを充填した上で、溶接等によりＭ２４を施してその天
地四周全面を密閉した構造のものを用い、第■図に示す
ようにシリンダヘッド側にアッパデノキ４となるべき空
間ｌ９を残して切欠部１８に水路ピース５を位置決めし
つつ嵌合させる。

そして、このような水路ビース５を嵌合させたウォータ
ジャケット金型１５を用いて鋳造を行うと、第８図およ
び第９図に示すようにアッパデッキ４の下方に水路ピー
ス５が一体的に鋳ぐるみされる。

次いで、水路ピース５が鋳ぐるみされたシリンダブロッ
クｌについて第ｌＯ図および第１１図に示すようにウォ
ータジャケット２３の上面開口部からドリルＤを挿入し
て切削加工を施し、水路ビース５の両側面５ａ，５ａを
切削除去することによって内部の液体Ｌを排出する。そ
の結果、両側面５ａ，５ａが切削除去されたことによっ
て水路ピース５内がウォータジャケット２３の一部であ
る冷却水通路６として機能し、この冷却水通路６を介し
て隣接するチャンバ部３，３・・・同士が相互に連通さ
れることでウォータジャケット２３が形成される。

ここで、水路ピース５の材質としては必ずしもアルミニ
ウム板を用いる必要はなく、シリンダブロックそのもの
の材料であるアルミニウム合金と同等もしくはそれ以上
の融点を有する金属材料であればよい。

このように内部に液体を充填した中空閉断面構造の金属
製の水路ピース５を用いることによって、水路ビース５
自体が溶湯の充填圧力に十分に対抗できるだけの耐圧強
度をもつことになる。

第１２図〜第１４図は本発明の他の実施例を示すもので
、ウォータジャケットの上端面がアッパデッキによって
完全に閉塞されたいわゆるクローズドタイプのシリンダ
ブロックの鋳造に適用したものである。この実施例にお
いては、ウォータジャケット３３の全体形状を形成すべ
きウォータジャケット中子３５そのものが前記実施例の
水路ピース５と同様の構造体で形戊される。

すなわち、この実施例におけるウォータジャケット中子
３５は第１２図および第１３図に示すように所定厚みの
金属板をウォータジャケット３３形状に合わせて深絞り
成形した本体部３ｌ内に水，油等の展体Ｌを充填した上
で、本体部３１と同材料で形成した蓋３２をかぶせて溶
接あるいは接着等によりシーリングを施して密閉構造と
したものである。

そして、このようなウォータジャケット中子３５を第ｌ
４図の金型７内の所定位置に位置決めした上で常法によ
り鋳造を行うと、ウォータジャケット中子３５はシリン
ダブロック４１内に鋳ぐるみされる。４２はボア金型で
ある。

さらに、ウォータジャケット中子３５が鋳ぐるみされた
シリンダブロック４ｌについて、第１２図に示すように
シリンダブロック４１の外周面から例えばドリル加工を
施してウォータジャケット中子３５の内部まで貫通する
穴４１をあけ、ウォータジャケ・ノト中子３５の内部の
液体Ｌを排出する。その結果、ウォータジャケット中子
３５がシリングブロック４１内部に残っていながらもウ
オータジャケノト中子３５の内部空間がウォータジャケ
ット３３として機能することになる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、内部に液体を充填した金
属製のウォータジャケットをシリンダブロック内に一体
的に鋳ぐるみした上で、鋳造後に上記のウォータジャケ
ット中子そのものを残して内部の液体のみを排出してウ
ォータジャケットを形成するようにしたことにより、従
来の砂中子と比べて耐圧強度が大きいために割れや変形
の発生がなく、形状や寸法のばらつきのない品質の安定
したシリンダブロックが得られるほか、従来は困難とさ
れていた圧力鋳造法でのシリンダブロックの鋳造が可能
となる。

また、砂中子と溶湯とが直接接触する従来の方法のよう
な溶湯の差し込みがないので、ウォータジャケットの形
成が不確実となることがなく、さらにウォータジャケッ
ト中子そのものが金属製であるので取扱いが容易で、例
えば金型に対するウォータジャケット中子のセット作業
の自動化を容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図でウォータジャケッ
ト金型の斜視図、第２図は第ｌ図のウォータジャケット
金型を用いた鋳造法によって得られたシリンダブロック
の平面図、第３図は上記のシリンダブロックの一部を破
断した要部斜視図、第４図は第３図のＩＶ−ＩＶ線に沿
う断面図、第５図は第３図の要部平面図、第６図は本発
明に用いられる金型の全体構造を示す断面図、第７図（
Ａ）は水路ビースの斜視図、第７図（Ｂ）は同図（Ａ）
の垂直断面図、第８図は鋳造後であって機械加工前のシ
リンダブロックの要部を破断して示す斜視図、第９図は
第８図のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図、第１０図はシリン
ダブロックの機械加工時の説明図でシリンダブロックの
一部を破断した要部斜視図、第１１図は第ｌＯ図のＸＩ
−ＸＩ線に沿う断面図、第１２図は本発明の他の実施例
を示す図でウォータジャケット中子の分解斜視図、第１
３図は第ｌ２図のＢ−Ｂ線に沿う断面図、第１４図は第
ｌ２図のウォータジャケット中子を用いた金型の全体構
造を示す断面図である。 ■・・・シリンダブロソク、３・・・チャンバ部、４・
・・アッパデッキ、５・・・ウォータジャケット中子と
しての水路ピース、６・・・冷却水通路、ｌ５・・・ウ
オータジャケット金型、ｌ８・・・切欠部、１９・・・
空間、２３．３３・・・ウォータジャケット、３５・・
・ウオータジャケット中子、４１・・・シリンダブロッ
ク、Ｄ・・・ドリル、Ｌ・・・液体。 第２図 第３図 第４図 ６ 第５図 第７図（４） 第７図（８） 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）内部に液体が充填されてウォータジャケットの一
   部あるいは全体を形成すべき中空閉断面構造の金属製の
   ウォータジャケット中子を金型にセットして鋳造を行い
   、 鋳造後に、シリンダブロックに鋳ぐるみされたウォータ
   ジャケット中子を残して該ウォータジャケット中子の一
   部に機械加工を施して内部の液体のみを排出することに
   よってウォータジャケットの一部あるいは全体を形成す
   ることを特徴とするシリンダブロックの製造方法。