JPH04158966A - 繊維強化金属製シリンダブロックの鋳造装置 - 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、繊維強化金属製スリーブをシリンダブロック
に鋳込んで形成する繊維強化金属製シリンダブロックの
鋳造装置に関する。

（従来の技術） 従来、特開昭６２−１６１４５７号、特開昭６２−８１
２４７号公報に見られるように、繊維強化金属製シリン
ダブコックの鋳造装置は、シリンダブロックの上部形状
に対応するキャビティを有し且つ上部に凹陥部を有する
上型と、該シリンダブロックの側部形状に対応するキャ
ビティを有する側型と、該シリンダブロックの下部形状
に対応するキャビティを有し且つ各キャビティにアルミ
合金等の金属溶湯を圧力注入する湯道を有する下型とを
備える。また、前記上型にはその凹陥部と連通ずるガス
抜き穴が複数穿設されている。該ガス抜き穴には、ガス
抜きピンが挿着して設けられており、該ガス抜きピンの
外面に長平方向に形成された複数の溝によって、前記ガ
ス抜き穴の内周面との間にガス抜き通路が形成されてい
る。これによって、溶湯をキャビティ内に注入した際に
キャビティ内に残留した空気等は、該ガス抜き通路を通
過して外部に抜ける。このとき、前記ガス抜きピンによ
って、その前記ガス抜き通路の横断面積が小さく形成さ
れていることにより、圧力鋳造に際しての圧力漏れが抑
制されている。そして、前記上型に形成された入子支持
部には、キャビティ内に突出して該シリンダブコックの
内部形状に対応するボア入子が支持して設けられている
。該ボア入子には、例えば窒化ケイ素繊維とアルミ合金
とで構成した繊維強化金属製スリーブが装着される。

これにより、各型のキャビティに金属溶湯を充填してシ
リンダブロックのボア内面に該繊維強化金属製スリーブ
を鋳込んだ繊維強化金属製シリンダブロックを鋳造する
。このとき、前記上型の凹陥部に集合した空気は前記ガ
ス抜入ピンの先端から分散して前記ガス抜き穴から放出
され、キャビティ内部の空気の残留を防止して溶湯が凝
固した後の巣等の発生が防止される。

しかし、前記キャビティ内に溶湯を注入した際に、前記
繊維強化金属製スリーブ内の空気が抜けに＜＜、該スリ
ーブ内に大量の空気が残留して溶湯の浸透を阻害するこ
とがある。このため、スリーブ内への溶湯の廻りが均一
とならないばかりか、溶湯とスリーブとの溶着性が低く
なり、繊維強化金属製シリンダブロックの品質が安定し
ない不都合があった。

（発明の解決すべき課題） かかる不都合を解消して本発明は、繊維強化金属製スリ
ーブ内の空気を強制的に排除して、該スリーブ内への溶
湯の浸透を促すことにより品質を向上させることができ
る繊維強化金属製シリンダブロックの鋳造装置を捷供す
ることを目的とする。

（課題を解決する手段） かかる目的を達成するために、本発明は、シリンダブロ
ックの上部形状に対応するキャビティを形成する上型と
、該シリンダブロックの側部形状に対応するキャビティ
を形成する側型と、該シリンダブロックの下部形状に対
応するキャビティを形成し且つ各キャビティに金属溶湯
を圧力注入する湯道を備えた下型と、前記上型に設けら
れた入子支持部に支持されて、該上型、側型、下型によ
って成るキャビティ内に突出して設けられた酸シリンダ
ブロックの内部形状に対応するボア入子とを備え、該ボ
ア入子に繊維強化金属製スリーブを装着して支持して、
前記シリンダブロックのボア内面に該繊維強化金属製ス
リーブを鋳込む繊維強化金属製シリンダブロックの鋳造
装置において、前記ボア入子に前記繊維強化金属製スリ
ーブを支持したとき、該繊維強化金属製スリーブの上部
側を外部と連通させるガス抜き穴を設け、該ガス抜き穴
に接続して前記繊維強化金属製スリーブの上部からキャ
ビティ内の空気を強制的に排除する強制排気手段を設け
たことを特徴とする。

また、前記ガス抜き穴は、前記上型の入子支持部内面位
置の前記ボア入子の全周に等間隔に複数刻設された通気
溝からなることを特徴とする。

また、前記強制排気手段は、エアコンプレッサと、吸気
ノズルと、排気口とから成るアスピレータを備え、該ア
スピレータの吸気ノズルに前記ガス抜き穴を接続して設
け、該アスピレータの排気口に通気を遮断する開閉弁を
設けたことを特徴とする特 （作用） かかる手段によって、前記繊維強化金属製スリーブを装
着したボア入子を備えた上型と、前記側型及び下型とに
よって構成される牛ヤビティ内に溶湯を圧力注入すると
き、同時に繊維強化金属製スリーブの上部から前記ガス
抜き穴を介して前記強制排気手段によってキャビティ内
、特に、繊維強化金属製スリーブ内及びその近傍の空気
を強制的に外部に排出する。これにより、繊維強化金属
製スリーブ内及びその近傍への空気の残留を防止して溶
湯の浸透を促す。

また、前記ガス抜き穴は、前記上型に接触する位置のボ
ア入子に刻設した通気溝によって形成されることにより
、構造を簡単とし、更に、前記通気溝を等間隔に複数設
けたことにより、繊維強化金属製スリーブ内及びその近
傍の空気を均等に排除して溶湯の廻りを均一化する。

また、前記強制排気手段をアスピレータによって構成し
、その吸気ノズルに前記ガス抜き穴を接続し、排気口に
通気を遮断する開閉弁を設けることによって、構造を簡
単としてしかも前記キャビティ内の空気の排除とキャビ
ティ内への空気の注入を容易に行うことを可能とする。

即ち、キャビティ内の空気を排除する場合は、前記排気
口の開閉弁を開放状態とし、該排気口へ向かう気流を前
記コンプレッサによって発生させる。これにより、吸気
ノズルからガス抜き穴を介してキャビティ内の空気は強
制的に排除されて前記排気口から放出される。

また、ガス抜き大向に侵入して凝固した溶湯の取り除き
作業時等に、キャビティ内の方向に空気を注入する場合
は、前記排気口の開閉弁を閉塞状態とする。このとき、
前記ガス抜き穴に強制的に空気が送られ、該ガス抜き穴
に存する凝固した溶湯を排出する。

（実施例） 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本実施装置の説明的断面図である。

本実施装置は、シリンダ内面に繊維強化金属製スリーブ
を鋳込んだ繊維強化金属製シリンダブロックを鋳造する
ための鋳造装置である。

１は本実施装置によって鋳造されるシリンダブロックの
上部形状に対応するキャビティ１ａを形成する上型、２
は前記シリンダブロックの側部形状に対応するキャビテ
ィ２ａを形成する側型、３は前記シリンダブロックの下
部形状に対応するキャビティ３ａを形成し且つ各キャビ
ティ１ａ、２ａ、３ａにシリンダブロックの素材である
アルミ合金の溶湯を圧力注入する湯道４を備えた下型、
５は前記上型１に設けられた入子支持部６に支持された
ボア入子、７はキャビティｌａ、２ａ、３ａ内の空気を
強制的に排除する強制排気装置である。

第１図に示すように、前記ボア入子５には、窒化ケイ素
繊維とアルミ合金とで構成された繊維強化金属製スリー
ブ８が支持されている。また、各キャビティｌａ、２ａ
、３ａによって形成された空間にはシリンダブロックの
ウォーターシャケ、／トを成形するための砂中子９が側
型２に保持されて設けられている。

次に各部を詳細に説明する。

前記ボア入子５は、略円柱状に形成されており、その上
部には前記上型１の入子把持部６に係止する鍔状の係止
部１０が形成されている。該係止部１０より下方の前記
上型１に接する部分には、全周にわたって凹溝１１が形
成されており、該凹溝１１より下方の前記上型１に接す
る部分には、全周に等間隔に複数刻設されて該凹ｉｌｌ
と各キャビティｌａ。

２ａ、３ａとに連通ずる通気溝１２が形成されている。

該通気溝１２より下方の各キャビティ１ａ、２ａ、３ａ
に突出する部分には、筒状の繊維強化金属製スリーブ８
が支持される。前記通気溝１２は、前記上型１０人干支
持部６の内面との間にガス抜き穴を形成する。これによ
り、各キャビティｌａ。

２ａ、３ａ内の空気の排出を、該ボア入子５に支持され
た繊維強化金属製スリーブ８の直上から行うことができ
る。

更に、前記凹溝１１は、前記上型１に穿設された第１図
示の通気孔１３を介して前記強制排気装置７に接続され
ている。

前記強制排除装置７は、第１図に示すように、エアコン
プレッサ１４と、吸気ノズル１５と、排気口１６とから
成るアスピレータによって構成されている。該アスピレ
ータの排気口１６には、通気を遮断する開閉弁１７が設
けられている。該開閉弁１７は、前記排気口１６の内径
に対応する円盤状に形成され、排気口１６の壁面に設け
た支軸１８によって回転自在に支持されており、駆動部
１９によって該開閉弁１７が回転される。一方、前記ボ
ア入子５に設けられた凹溝１１は、通気孔１３を介して
該アスピレータの吸気ノズル１５に接続されており、前
記排気口１６へ向かう気流を前記コンプレッサ１４によ
って発生させて前記開閉弁１７を開閉させることによっ
て、該吸気ノズル１５を通過する気流の方向を変えるこ
とが可能となっている。即ち、前記開閉弁１７を、第１
図中仮想線示したように、開放状態としたとき、排出コ
１６から外方に抜ける気流によって、吸気ノズル１５に
排出口１６に向かう気流が発生し、前記ボア入子５の凹
溝１１、各通気溝１２を介して、キャビティｌａ、　　
２ａ、３ａ内の空気は強制的に排除されで前記排気口１
６から放出される。また、前記開閉弁１７を閉塞状態に
したとき、前記コンプレッサ１４によって発生された気
流は、前記排出口重６からの放出を阻止され、吸気ノズ
ル１５からキャビティｌａ、２ａ、３ａ内へ流れる。

次に、このように構成された第１図示の本実施装置によ
るシリンダブロックの鋳造を説明する。

先ず、前記下型３の湯道４よりアルミ合金の溶湯が圧力
注入される。同時に、前記開閉弁１７を開放状態にして
、前記強制排気装置７のコンプレッサ１４よりその排気
口１６の方向に気流を発生させる。

このとき、キャビティｌａ、　　２ａ、３ａ内の空気は
、前記強制排気装置７の排気によって強制的に排除され
、特に、前記通気溝１２が、前記繊維強化金属製スリー
ブ８の上部に等間隔に複数設けられていることによって
、該繊維強化金属製スリーブ８の内部及びその近傍の空
気が均一に強制的に排除される。これにより、該繊維強
化金属製スリーブ８の内部への空気の残留が防止される
と共に該繊維強化金属製スリーブ８の内部への溶湯の浸
透が促され、巣等の発生を防止してキャビティｌａ。

２ａ、３ａ内に均一に溶湯が充填される。

その後、キャビティｌａ、　　２ａ、３ａ内の溶湯が凝
固してシリンダブロックが成形される。そして、前記通
気溝１２に侵入して凝固した溶湯をとり除くとき、前記
強制排気装置７の開閉弁１７を回転させて排気口１６を
閉塞状態にする。このとき、前記コンプレッサによって
発生させる気流が、吸気ノズル１５から前記通気溝１２
に向かって圧送される。

これにより、前記通気溝１２に詰まった状態で凝固した
溶湯を容易に排除することができる。

（発明の効果） 以上のことから明らかなように、本発明は、繊維強化金
属製スリーブの上部から前記ガス抜き穴を介して前記強
制排気手段によってキャビティ内の空気を強制的に外部
に排出する。これにより、キャビティ内への溶湯の廻り
を促すことができる。

そして、前記繊維強化金属製スリーブの直上位置に該ガ
ス抜き穴を設けたことにより、繊維強化金属製スリーブ
内及びその近傍の空気が強制的に排除されて繊維強化金
属製スリーブ内の空気の残留による巣等の発生が防止さ
れて溶湯の浸透を促すことができる。

また、本発明の前記ガス抜き穴を、前記上型に接触する
位置のボア入子に刻設した通気溝により形成することに
よって、構造を簡単とすることができる。更に、該通気
溝をボア入子の外周に等間隔に複数設けたことにより、
繊維強化金属製スリーブ内及びその近傍の空気を均等に
排除することができ、キャビティ内での溶湯の廻りを均
一化してシリンダブロックの品質を向上させることがで
きる。

また、本発明の前記強制排気手段に備えたアスピレータ
の排気口に開閉弁を設けたので、該開閉弁を開放状態に
して、ガス抜き穴を介してキャビティ内の空気を排除す
ることができ、該開閉弁を閉塞状態にして、ガス抜き穴
内に空気を圧送することができる。これにより該開閉弁
を開放させて、キャビティ内及び繊維強化金属製スリー
ブ内の空気を強制的に排除することができるだけでなく
、開閉弁を閉塞するだけで、ガス抜き穴内に侵入して凝
固した溶湯を容易且つ迅速に取り除（ことができる。

従って、本発明によれば、繊維強化金属製スリーブ内の
空気を強制的に排除して、該スリーブ内への溶湯の浸透
を促すことにより品質を向上させることができる繊維強
化金属製シリンダブロックの鋳造装置を捉供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施装置の説明的断面図である。 １・・・上型 ２・・・側型 ３・・・下型 ｌａ、２ａ、３ａ・・・キャビティ ４・・・湯道 ５・・・ボア入子 ６・・・入子支持部 ７・・・強制排気装置（強制排気手段）８・・・繊維強
化金属製スリーブ １２・・・通気溝（ガス抜き穴） １４・・・エアコンプレッサ １５・・・吸気ノズル １６・・・排気口 １７・・・開閉弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダブロックの上部形状に対応するキャビティ
   を形成する上型と、該シリンダブロックの側部形状に対
   応するキャビティを形成する側型と、該シリンダブロッ
   クの下部形状に対応するキャビティを形成し且つ各キャ
   ビティに金属溶湯を圧力注入する湯道を備えた下型と、
   前記上型に設けられた入子支持部に支持されて、該上型
   、側型、下型によって成るキャビティ内に突出して設け
   られた該シリンダブロックの内部形状に対応するボア入
   子とを備え、該ボア入子に繊維強化金属製スリーブを装
   着して支持して、前記シリンダブロックのボア内面に該
   繊維強化金属製スリーブを鋳込む繊維強化金属製シリン
   ダブロックの鋳造装置において、前記ボア入子に前記繊
   維強化金属製スリーブを支持したとき、該繊維強化金属
   製スリーブの上部側を外部と連通させるガス抜き穴を設
   け、該ガス抜き穴に接続して前記繊維強化金属製スリー
   ブの上部からキャビティ内の空気を強制的に排除する強
   制排気手段を設けたことを特徴とする繊維強化金属製シ
   リンダブロックの鋳造装置。 ２、前記ガス抜き穴は、前記上型の入子支持部内面位置
   の前記ボア入子の全周に等間隔に複数刻設された通気溝
   からなることを特徴とする請求項１記載の繊維強化金属
   製シリンダブロックの鋳造装置。 ３、前記強制排気手段は、エアコンプレッサと、吸気ノ
   ズルと、排気口とから成るアスピレータを備え、該アス
   ピレータの吸気ノズルに前記ガス抜き穴を接続して設け
   、該アスピレータの排気口に通気を遮断する開閉弁を設
   けたことを特徴とする請求項１記載の繊維強化金属製シ
   リンダブロックの鋳造装置。