JPH06147002A - シリンダブロック構造 - Google Patents

シリンダブロック構造

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JPH06147002A
JPH06147002A JP1550892A JP1550892A JPH06147002A JP H06147002 A JPH06147002 A JP H06147002A JP 1550892 A JP1550892 A JP 1550892A JP 1550892 A JP1550892 A JP 1550892A JP H06147002 A JPH06147002 A JP H06147002A
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Kifuku Kan
基福 韓
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Hyundai Motor Co
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GENDAI JIDOSHA KK
Hyundai Motor Co
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】サイアミスタイプシリンダブロック9構造にお
いて、中空部材1の両端部が水ジャケット内壁用鋳型中
に埋設され、冷却水通路を形成するべく隣接したシリン
ダボア11間の上端部に挿入配置された両端部に多数の
弧状ガイド片3を有する中空部材1とを備え、水ジャケ
ット内壁用鋳型の製造時高圧で噴射される砂粒子が上記
中空部材1内に流込むのを防止するために、水ジャケッ
トに連通される上記中空部材1の両端部ガイド片3に挿
入される挿入ピンを用いたシリンダブロック構造。 【効果】上記中空部材は、両端部が水ジャケット内壁用
鋳型中に埋設され変形を防止し、脱砂後凹状ガイド片と
なり冷却水の流れを変更させ得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダブロック構造
に関し、特にサイアミスタイプのシリンダブロックにお
いて、シリンダボア間の上端部位置に弧状ガイド片を有
する中空部材を挿入し、冷却水を内部に導入できるよう
冷却水通路を形成することにより、シリンダボアの上端
部を均一に冷却させ、該部分に対する熱的変形を極小化
し、耐久性を向上せしめるシリンダブロック構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】通常のサイアミスタイプのシリンダブロ
ックは、シリンダブロックの重さを軽減するために、シ
リンダボア間の間隙を最小化し、シリンダブロックの長
さを最小化するのが一般的である。上記シリンダブロッ
クには相互に隣接するシリンダボア間に冷却水通路が形
成されていないため、エンジンの作動時に生ずる高熱に
よりシリンダブロックが加熱されると、冷却水通路のな
いシリンダボアの間の部分と、冷却水通路のあるシリン
ダボアの外側部分との熱膨脹差により、変形が生じ易
い。シリンダボアが変形すると、シリンダ内において往
復動を行なうピストンの上側部に結合されるピストンリ
ングが均一にシリンダ壁と密着せず、一部だけが密着さ
れることにより、シリンダ壁とピストンリングとの焼付
現象が生じるという問題を有していた。
【0003】また、サイアミスタイプシリンダブロック
の鋳造の際、砂型により水ジャケット内壁用鋳型を形成
するが、該鋳型におけるシリンダボア間に位置する部分
は、薄く強度が弱くなり変形や破損を生じ易く、ボア壁
厚の高い寸法精度を得ることができないという問題を有
していた。
【0004】このような問題に対処すべく、種々の方法
によりシリンダボア間に冷却水通路を形成し、冷却効果
を増大せしめる技術が提案されてきた。
【0005】そのようなシリンダブロック構造の一態様
は、セラミック製埋設体を用いてシリンダボア間に冷却
水通路を形成するものであって、隣接するシリンダボア
間の位置のセラミック製埋設体を挿入しシリンダブロッ
クを鋳造し、シリンダボア間の位置に左右水ジャケット
を連通させる冷却水通路を形成するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法はセラミック製埋設体自体が極めて高価であるため、
極めて非経済的であるのみならず、鋳造時セラミック製
埋設体を挿設固定する作業が難しく、作業能率も低いと
いう問題点を有していた。
【0007】更に他の方法として、米国特許第4369
739号に記述されている如く、ドリル加工によりシリ
ンダボア間に冷却水通路を形成する方法がある。この方
法は、シリンダブロックの鋳造成形終了後、シリンダブ
ロックの上部からシリンダボア間に略20〜30゜斜め
にドリル加工を行ない、冷却水通路を形成させるもので
ある。しかしながら、この方法は斜めに孔明けを行なう
ドリル作業が極めて難しいのみならず、しばしばドリル
が折損されるため非経済的であり、且つ折損されたドリ
ルがシリンダブロックに残存した場合は、冷却水通路と
しての役割を十分果たすことができないという問題を有
していた。
【0008】更に、成形されたシリンダブロックのボア
間にサイドカッタにより冷却水通路を加工形成する方法
が知られているが、この方法は鋳造設備と別にサイドカ
ッタを設置しなければならない上、冷却水通路の加工作
業の際多くの注意が要求され、作業性の不良を招き作業
能率が劣るなど、多くの問題を有していた。
【0009】米国特許第4470376号によれば、多
数の開口が形成された補強板部材をシリンダボア間に挿
入し、水ジャッケットの外壁と連結し冷却水通路を形成
したシリンダブロック構造が開示されているが、水ジャ
ケット内壁用鋳型との間に結合強度が堅固でないため、
鋳造の際、移動し易いという問題を有していた。
【0010】更に他の従来の技術としては、サイアミス
タイプのシリンダブロックにおいて、水ジャケット内壁
用鋳型の変形を防止するために、綱棒を用いたものがあ
る。これは、水ジャケット内壁用鋳型を造型する際、両
端が上向けに折曲された綱棒を水ジャケット内壁用鋳型
の内径部間に挿入配置するものである。この方法におい
ては、水ジャケット内壁用鋳型を製造する過程において
高圧砂を噴射する時、綱棒が移動し易いという問題を有
していた。更に水ジャケット内壁用鋳型の造形時鋼板を
水ジャケット内壁用鋳型の内径部間に挿入配置するもの
もあるが、これは、上記と同様水ジャケット内壁用鋳型
との間の結合強度が堅固でないため、中子の製造時に鋼
板が移動し易い。いずれの場合も、鋳造の際綱棒や鋼板
との結合が弱い砂が分離されながら溶湯と結合し、冷却
水の流れを妨げるという問題を有していた。
【0011】従って、上記の技術においては別体の中子
を用いてシリンダブロックを鋳造し、その後、中子を抜
き出すか、シリンダブロックの鋳造後冷却水通路を別の
機具で加工しなければならなかった。その結果、シリン
ダブロックの耐久性を弱化させるのみならず、製品の不
良発生率が大で、極めて非経済的であり、且つ作業性の
不良のため冷却水通路の形成が正確でなく、多大の人手
と時間を要し、高価な中子を用いるため製造原価が高く
なるという問題を有していた。
【0012】
【発明の目的】本発明の主な目的は、上記従来の問題点
を解決し、シリンダブロックの鋳造時に水ジャケット内
壁用鋳型の変形を防止することはもとより、冷却水が水
ジャケットを循環する際、冷却水の一部の流れを強制的
に変更させ、シリンダボアの上端部の冷却を均一化する
ことにより、冷却効果を高め、この部分に対する熱的変
形を防止し、シリンダブロックの耐久性を向上させ得る
シリンダブロック構造を提供することにある。
【0013】本発明の他の目的は、水ジャケット内壁用
鋳型内部のボア間に位置する中空部材に少なくとも20
0℃において耐熱性を有する挿入ピンを挿入し、水ジャ
ケット内壁用鋳型の製造時に高圧噴射される砂粒子が中
空部材内に流れ込まないように防止し、鋳込む際は該挿
入ピンが燃焼又は溶融して消滅するようにすることによ
り、中空部材内の冷却水通路の形成を容易ならしめて鋳
造後には中空部材の本来の機能が十分に得られるように
することにある。
【0014】上述の如きこの発明の主たる目的は、隣接
するシリンダブロック間に、両端部が水ジャケットに連
通する中空部材を挿入配置し、冷却水通路を形成するよ
うにするとともに、上記中空部材の両端部には、シリン
ダブロックの鋳造時に水ジャケット内壁用鋳型の変形を
防止し、脱砂後ガイド片となり冷却水の流れを変更せし
め得るよう弧状ガイド片を形成することによって達成さ
れうる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面と共に詳
述する。図5及び図6に示すように、シリンダブロック
9は、多数のシリンダボア11、11′…が隣接してお
り、シリンダボア11、11′…の外周には水ジャケッ
ト10、10′が形成されている。中空間部材1はシリ
ンダボア11、11′間の壁部分上端部に位置し、中空
部材1の両端部が水ジャケット10、10′内に達して
いる。
【0016】図1及び図3に示す如く、中空部材1は、
内側に冷却水通路4が形成されるよう板状部材を2つに
折曲し、一方の側壁2の端部を上向けに折曲し、これに
他方の側壁2′の端部を挿入固定して、形状が堅固に保
持されるように形成されている。
【0017】更に、溶湯を鋳込む際高熱による変形防止
するために、側壁2′の中央に凹部5を形成し、スポッ
ト溶接によって該凹部を側壁2に固着し、水ジャケット
10、10′内に達する両端部には水ジャケット内壁用
鋳型8中に埋設され、シリンダボア間の砂型部分の変形
を防止し、脱砂後凹状ガイド片となり冷却水の流れを変
更させうる弧状ガイド片3、3′が一体的に形成されて
いる。中空部材1の両端の弧状ガイド片3、3′は、側
壁2に一つ以上のガイド片3が形成され、側壁2′にも
一つ以上のガイド片3′がガイド片3と位置をずらせて
形成されている。図1における左側及び右側のガイド片
は、平面視において、両者が点対称をなすように形成さ
れている。
【0018】上記の如く形成されたガイド片3、3′内
部に、紙又は発泡スチロール等により形成され、少なく
とも200℃において耐熱性を有し鋳湯金属の溶融温度
で燃焼或いは溶融する挿入ピン6を挿入する。この中空
部材1を水ジャケット中子製造用金型に介在させた後、
砂を高圧噴射させる。砂粒子は挿入ピン6により中空部
材1内への流込みが防止され、このような状態で噴射さ
れる砂により水ジャケット内壁用鋳型8が形成される。
【0019】次に、溶湯を鋳込むと、中空部材1はシリ
ンダブロック9の溶湯と溶着し、シリンダボア11、1
1′間の壁部分上端部に一部が埋められた状態となる。
鋳込みの際、挿入ピン6は溶湯温度により消滅し、中空
部材1は水ジャケット10、10′と連通する冷却水通
路4を形成する。中空部材1に形成されているガイド片
3、3′内部の挿入ピン6の形状は、図1に示す如き中
空状でも図2に示すごとき中実状7でもよい。
【0020】このように構成された中空部材1を用いて
シリンダブロック9を鋳造する工程において、図4に示
すごとく、シリンダブロック9の水ジャケット内壁用鋳
型8を製造する際、水ジャケット内壁用鋳型を製造する
ための金型間の上端部に、中空部材1両端部のガイド片
3、3′が水ジャケット内壁用鋳型8に埋設されるべく
挿入配置した状態で、水ジャケット内壁用鋳型8を製造
し、その後、通常の方法により溶湯を鋳込むと、中空部
材1は、シリンダブロック9の溶湯と溶着され両シリン
ダブロック11、11′間の壁部分の上端部に中央部が
埋められた状態となる。
【0021】上記の溶湯を鋳込む過程で中空部材1は、
その両端部のガイド片3、3′が水ジャケット内壁用鋳
型8に埋設されており、これにより、水ジャケット内壁
用鋳型8のシリンダボア間部分の変形を防止するように
なり、正確な寸法のシリンダブロック9鋳造物が得られ
る。
【0022】更に、上記の過程により鋳造が終了した
後、水ジャケット内壁用鋳型8などの鋳物砂を脱砂する
と、図5及び図6の如くシリンダブロック9が完成され
る。このシリンダブロックの冷却水の流れを見ると、ラ
ジエータ(図示を省く)から冷却された冷却水が公知の
如く、水ポンプにより水ジャケット10、10′に供給
され、水ジャケット10、10′の内部を循環しながら
シリンダブロック9を冷却させる。
【0023】上述の如く、シリンダボア11、11′間
に冷却水通路4を形成する中空部材1の両端部は、凹状
ガイド片の役割をなすガイド片3、3′を形成し、水ジ
ャケット10、10′内に延びているので、図6の如く
冷却水の一部がガイド片3、3′により、中空部材1の
冷却水通路4へ誘導され、該部分に対する冷却を効果的
に行い、シリンダブロック全体の冷却を均一化すること
ができる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
シリンダブロックを鋳造する際、中空部材のガイド片に
挿入ピンを挿入し、砂粒子が中空部材内部に混入される
のを防止するとに、中空部材の両端部が水ジャケット内
壁用鋳型中に埋められて該水ジャケット内壁用鋳型の変
形を防止する。これにより、冷却水通路4が容易且つ確
実に形成される。従ってサイアミスタイプのシリンダブ
ロックにおいて最も問題視されるシリンダボア11、1
1′間の高熱をできるだけ均一に冷却することが可能と
なる。その結果、シリンダボア11、11′の熱的変形
を最小化し、ピストンリングとシリンダ内壁を均一に密
着させ、オイル消耗を減少し得るという利点が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る中空部材と挿入ピンの1例の斜視
図である。
【図2】本発明に係る中実形挿入ピンの1例の斜視図で
ある。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】水ジャケット内壁用鋳型に中空部材を設けた状
態の平面図である。
【図5】本発明に係るシリンダブロックの1例の断面図
である。
【図5】図5のB−B線断面図である。
【図7】図5の中空部材のC−C線断面図である。
【符号の説明】
1 中空部材 3、3′ 弧状ガイド片 4 冷却水通路 6 挿入ピン 7 挿入ピン 8 水ジャケット内壁用鋳型 9 シリンダブロック 10、10′ 水ジャケット 11、11′ シリンダボア
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年10月13日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る中空部材と挿入ピンの1例の斜視
図である。
【図2】本発明に係る中実形挿入ピンの1例の斜視図で
ある。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】水ジャケット内壁用鋳型に中空部材を設けた状
態の平面図である。
【図5】本発明に係るシリンダブロックの1例の断面図
である。
【図】図5のB−B線断面図である。
【図7】図5の中空部材のC−C線断面図である。
【符号の説明】 1 中空部材 3、3′ 弧状ガイド片 4 冷却水通路 6 挿入ピン 7 挿入ピン 8 水ジャケット内壁用鋳型 9 シリンダブロック 10、10′ 水ジャケット 11、11′ シリンダボア

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相互に隣接し整列して配列された多数のシ
    リンダボアと、上記シリンダボアの左右側に配置された
    水ジャッケットと、中空部材の両端部が水ジャケット内
    壁用鋳型中に埋没され冷却水通路を形成するよう、上記
    シリンダボア間の上端部に挿入された両端部に多数の弧
    状ガイド片を有する中空部材とを備え、水ジャケット中
    子を製作する際高圧で噴射される砂粒子が上記中空部材
    内に流込むのを防止するために、上記水ジャケットに連
    通される上記中空部材の両端部ガイド片に挿入される挿
    入ピンを用いて製造されたことを特徴とするシリンダブ
    ロック構造。
  2. 【請求項2】上記中空部材は、板状の部材を内側に冷却
    水通路が形成されるよう長目に折曲させ、両側壁の端部
    中一側壁端部を上向けに折曲させ、これに他側端部を挿
    入固定させ自己の形状が堅固に保持され、溶湯を鋳込む
    際高熱による変形を防止するために、両側壁を溶接可能
    に他側壁の中央に凹部を形成し、スポット溶接手段によ
    り固着可能にし、上記水ジャケットと連通される両端部
    には水ジャケット中に埋没され変形を防止し、脱砂後凹
    状のガイド片となり冷却水の流れを変更させることので
    きる多数の弧状ガイド片を一体形成してなることを特徴
    とする請求項1記載のシリンダブロック構造。
  3. 【請求項3】上記中空部材の両端部に形成される弧状ガ
    イド片は、一側壁に一つ以上のガイド片が形成され、他
    側壁に一つ以上のガイド片が形成され、両側が相互対称
    となるよう形成されていることを特徴とする請求項1又
    は2記載のシリンダブロック構造。
  4. 【請求項4】上記挿入ピンは、少なくとも200℃にお
    いて耐熱性を有し1400℃で燃焼又は溶解されるよう
    にし、鋳込み終了の際、燃焼し、消滅するようにされて
    いることを特徴とする請求項1記載のシリンダブロック
    構造。
  5. 【請求項5】上記挿入ビンは、紙又は発泡スチロール等
    の圧縮材からなることを特徴とする請求項1記載のシリ
    ンダブロック構造。
  6. 【請求項6】上記挿入ピンは、中空又は中実状からなる
    ことを特徴とする請求項1記載のシリンダブロック構
    造。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013253586A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの冷却装置

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