JPH06344077A - 内燃機関におけるシリンダヘッドのポート成形方法及びその中子 - Google Patents

内燃機関におけるシリンダヘッドのポート成形方法及びその中子

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JPH06344077A
JPH06344077A JP13337993A JP13337993A JPH06344077A JP H06344077 A JPH06344077 A JP H06344077A JP 13337993 A JP13337993 A JP 13337993A JP 13337993 A JP13337993 A JP 13337993A JP H06344077 A JPH06344077 A JP H06344077A
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JP
Japan
Prior art keywords
port
cylinder head
forming
core
intake port
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JP13337993A
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Seiichi Kato
精一 加藤
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Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F1/42Shape or arrangement of intake or exhaust channels in cylinder heads
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24Cylinder heads
    • F02F2001/244Arrangement of valve stems in cylinder heads
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    • F02F2200/00Manufacturing
    • F02F2200/06Casting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】シリンダヘッドの鋳造時に、針棒によりポート
成形用中子のポート形成部を固定して該ポート形成部の
位置ズレを防止し、バルブステム穴を容易かつ精度良く
形成する。 【構成】シリンダヘッドにインテークポートを成形する
ためのインテークポート中子1において、該インテーク
ポート中子1のインテークポート部3には、バルブステ
ム穴を形成するための針棒5がそれぞれ立設されてい
る。そして、その立設された各針棒5の上端部は固定部
材6にて固設されている。このインテークポート中子1
を使用してシリンダヘッドにインテークポートを成形す
ると、シリンダヘッドにはインテークポートの成形と同
時に、針部材5によりバルブステム穴を形成するための
位置が成形される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関のシリンダヘッ
ドに吸気又は排気を行うポートを成形する内燃機関にお
けるシリンダヘッドのポート成形方法及びその中子に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、シリンダヘッドにインテークポー
トを鋳造にて成形する場合には、インテークポート中子
が使用される(例えば、特開昭63−203246)。
【0003】図3に示すように、このインテークポート
中子31にはヘリカルポート部32aとストレートポー
ト部32bとからなるインテークポート部32が設けら
れている。これらヘリカルポート部32aとストレート
ポート部32bの先端には他の部位よりも太径に形成さ
れた膨径部33a,33bが形成されている。
【0004】即ち、図4に示すように、シリンダヘッド
34は上型35と下型36との間にインテークポート中
子31等を配設し、インテークポート部32の各膨径部
33a,33bを下型36の凹部36aに嵌合すること
により固定した状態で鋳造される。このとき、図5に示
すように、シリンダヘッド34の一側には、各インテー
クポート部32により、インテークポート37、即ち、
ヘリカルポート37a及びストレートポート37bが成
形される。又、該シリンダヘッド34の他側には、エキ
ゾーストポート中子(図示せず)によりエキゾーストポ
ート38が成形される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インテ
ークポート部32の先端は膨径部33a,33bが下型
36の凹部36aに嵌合しているだけの支持固定であっ
た。このため、シリンダヘッド34の鋳造時に該インテ
ークポート部32にかかる圧力により先端の膨径部33
a,33bが浮いてしまったり、該インテークポート部
32に捩じれが発生し、成形されるインテークポート3
7の位置がズレるという問題があった。
【0006】特に、ヘリカルポート37aの位置がズレ
た場合には、該ヘリカルポート37aにより発生される
スワールにバラツキが発生するという問題がある。しか
も、シリンダヘッド34の上方から各ポート37a,3
7b,38にバルブステム穴39を正確に形成すること
も難しくしていた。
【0007】又、特開昭53−44426には、中子を
針部材としてのピンにより固定する技術が開示されてい
る。しかしながら、中子をピンで固定した場合には、成
形された鋳物にピンによる不必要な跡が形成されるとい
う問題がある。
【0008】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、シリンダヘッドの鋳造
時に、針棒によりポート成形用中子のポート形成部を固
定して該ポート形成部の位置ズレを防止し、バルブステ
ム穴を容易かつ精度良く形成できる内燃機関におけるシ
リンダヘッドのポート成形方法及びその中子を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、第1の発明は、シリンダヘッドの成形用金型内にシ
リンダヘッドのポート成形用中子を配設してシリンダヘ
ッドのポートを成形するようにした内燃機関におけるシ
リンダヘッドのポート成形方法において、前記金型内に
配設したポート成形用中子にバルブステム穴を形成する
ための針棒をそれぞれ立設することにより、ポートの成
形と同時に、バルブステム穴を形成するための位置を成
形したことをその要旨とする。
【0010】第2の発明は、シリンダヘッドに吸気又は
排気を行う各ポートを成形するための内燃機関における
シリンダヘッドのポート成形用中子において、該ポート
成形用中子におけるポート形成部に、バルブステム穴を
形成するための針棒をそれぞれ立設し、その立設した各
針棒の上端部を固定部材に固設したことをその要旨とす
る。
【0011】
【作用】従って、第1の発明によれば、内燃機関におけ
るシリンダヘッドのポートはシリンダヘッドの成形用金
型内にシリンダヘッドのポート成形用中子を配設するこ
とにより成形される。このとき、ポート成形用中子に立
設された針棒により、ポートの成形と同時に、バルブス
テム穴を形成するための位置が成形される。
【0012】第2の発明によれば、シリンダヘッドの鋳
造時には、固定部材を固定することにより、ポート成形
用中子を針棒にて固定する。このため、鋳造時における
ポート成形用中子の位置ズレが防止される。このとき、
針棒はバルブステム穴を形成する位置を成形する。
【0013】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図1,
図2に従って説明する。図1は、吸気を行うインテーク
ポートをシリンダヘッドに成形するための木型よりなる
ポート成形用中子としてのインテークポート中子1を示
している。
【0014】このインテークポート中子1には、略直方
体の幅木2が設けられている。この幅木2には、その側
面に該幅木2の長手方向とは略直交する向きに伸びるヘ
リカルポート部3aとストレートポート部3bとからな
るポート形成部としてのインテークポート部3が設けら
れている。尚、本実施例では、このインテークポート中
子1は4気筒からなるディーゼルエンジンのシリンダヘ
ッドに使用されるため、4組のインテークポート部3が
設けられている。
【0015】これらヘリカルポート部3a及びストレー
トポート部3bはその先端が下方を向くようそれぞれ屈
曲形成されており、その先端は他の部位より太径に形成
された円柱状の膨径部4a,4bが形成されている。
【0016】膨径部4a,4bの中心部の上方に位置す
るヘリカルポート部3a及びストレートポート部3bの
各部位には、針金等の耐火性の金属体からなる針棒5が
それぞれ垂直に立設されている。これら針棒5の上端部
は前記幅木2の上面よりも上方に位置しており、その上
端部には、幅木2と平行に設けられた固定部材としての
固定板6に固着されている。即ち、これら針棒5にてヘ
リカルポート部3a及びストレートポート部3bのそれ
ぞれの先端が固定されるようになっている。
【0017】次に、上記のように構成されたインテーク
ポート中子1を使用して、シリンダヘッドにインテーク
ポートを形成する方法について説明する。図2に示すよ
うに、シリンダヘッド7を鋳造するための上型8と下型
9との間にはインテークポート中子1が配設されてい
る。このとき、インテークポート中子1のヘリカルポー
ト部3a及びストレートポート部3bの膨径部4a,4
bは下型9内に形成された凹部9aに嵌合されることに
より固定されている。又、固定板6は上型8内に固定さ
れ、該固定板6から延びる針棒5により、膨径部4a,
4bは上方より固定されている。即ち、シリンダヘッド
7は各インテークポート部3を針棒5等で固定した状態
で鋳造される。このとき、鋳造されたシリンダヘッド7
内には、前記インテークポート中子1を抜くことによ
り、インテークポート部3に対応する部位にインテーク
ポート10が形成される。即ち、ヘリカルポート部3a
に対応する部位にはヘリカルポート10aが形成され、
ストレートポート部3bに対応する部位にはストレート
ポート(図示せず)が形成される。
【0018】更に、前記針棒5に対応する部位はインテ
ークバルブ(図示せず)が挿通される部位となる。即
ち、この針棒5が挿通された部位を穴あけ加工すること
によって、インテークバルブを挿通するためのバルブス
テム穴11(図中二点鎖線)が形成される。つまり、針
棒5はバルブステム穴11を形成するための位置を成形
する。このとき、針棒5の径はバルブステム穴11より
も小さく形成されており、該バルブステム穴11を穴あ
け加工する場合には針棒5も同時に除去される。
【0019】従って、針棒5により、インテークポート
部3の各先端部4a,4bを固定したので、鋳造時にお
いて、各インテークポート部3にかかる圧力により該ポ
ート部3の浮き及びねじれ等を防止することができる。
このため、鋳造時における各ポート部3の位置ズレを防
止することができる。即ち、シリンダヘッド7内に形成
されるインテークポート10の位置精度を向上させるこ
とができる。
【0020】このため、特にヘリカルポート10aにお
いては、該ヘリカルポート10aにより発生されるスワ
ールのバラツキを低減することができる。このため、燃
焼の均一化を図ることができ、出力性能及び排気性能を
安定させることができる。
【0021】又、シリンダヘッド7内に挿通されている
針棒5の位置はインテークバルブが挿通されるバルブス
テム穴11を形成する部位と対応させたため、該バルブ
ステム穴11の加工時に針棒5を同時に取り除くことが
できる。
【0022】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)上記実施例では、インテークポート中子1にヘリ
カルポート部3aとストレートポート部3bとからイン
テークポート部3を形成したが、ストレートポート部3
bのみ、又は、ヘリカルポート部3aのみからインテー
クポート部3を形成してもよい。
【0023】(2)上記実施例では、インテークポート
中子1において、針棒5によりインテークポート部3を
固定したが、例えばエキゾーストポート中子に針棒を配
設し、エキゾーストポート部を固定してもよい。
【0024】(3)上記実施例において、インテークポ
ート中子1を砂型により形成してもよい。 (4)上記実施例では、内燃機関としてディーゼルエン
ジンに適用したが、ガソリンエンジンに応用してもよ
い。
【0025】(5)上記実施例では、針棒5をバルブス
テム穴11の穴あけ加工時に除去したが、針棒5をシリ
ンダヘッド7から引き抜いた後、その引き抜いて形成さ
れた穴に沿って該バルブステム穴11の穴あけ加工を行
ってもよい。この場合、穴あけ加工は非常に短時間かつ
容易に行える。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、シ
リンダヘッドの鋳造時に、針棒によりポート成形用中子
のポート形成部を固定して該ポート形成部の位置ズレを
防止し、バルブステム穴を容易かつ精度良く形成できる
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施例におけるインテー
クポート中子を示す斜視図である。
【図2】一実施例におけるインテークポート中子により
シリンダヘッドに成形されたインテークポートを示す断
面図である。
【図3】従来例におけるインテークポート中子を示す斜
視図である。
【図4】従来例におけるインテークポート中子によりシ
リンダヘッドに成形されたインテークポートを示す断面
図である。
【図5】従来例におけるシリンダヘッドを下方より見た
平面図である。
【符号の説明】
1…ポート成形用中子としてのインテークポート中子、
3…ポート形成部としてのインテークポート部、5…針
棒、7…シリンダヘッド、10…ポートとしてのインテ
ークポート、11…バルブステム穴。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダヘッドの成形用金型内にシリン
    ダヘッドのポート成形用中子を配設してシリンダヘッド
    のポートを成形するようにした内燃機関におけるシリン
    ダヘッドのポート成形方法において、 前記金型内に配設したポート成形用中子にバルブステム
    穴を形成するための針棒をそれぞれ立設することによ
    り、ポートの成形と同時に、バルブステム穴を形成する
    ための位置を成形した内燃機関におけるシリンダヘッド
    のポート成形方法。
  2. 【請求項2】 シリンダヘッドに吸気又は排気を行う各
    ポートを成形するための内燃機関におけるシリンダヘッ
    ドのポート成形用中子において、 該ポート成形用中子におけるポート形成部に、バルブス
    テム穴を形成するための針棒をそれぞれ立設し、その立
    設した各針棒の上端部を固定部材に固設した内燃機関に
    おけるシリンダヘッドのポート成形用中子。
JP13337993A 1993-06-03 1993-06-03 内燃機関におけるシリンダヘッドのポート成形方法及びその中子 Pending JPH06344077A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215155A (ja) * 2007-03-02 2008-09-18 Toyota Motor Corp 多気筒内燃機関のシリンダヘッド及びその製造方法
JP2015080801A (ja) * 2013-10-23 2015-04-27 本田技研工業株式会社 鋳造用金型装置
CN105537534A (zh) * 2015-12-25 2016-05-04 华晨汽车集团控股有限公司 一种带有检测定位台阶的缸盖及气道检测方法

Cited By (4)

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