JPH0641016B2 - Siamese type cylinder block manufacturing method - Google Patents

Siamese type cylinder block manufacturing method

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JPH0641016B2
JPH0641016B2 JP60223099A JP22309985A JPH0641016B2 JP H0641016 B2 JPH0641016 B2 JP H0641016B2 JP 60223099 A JP60223099 A JP 60223099A JP 22309985 A JP22309985 A JP 22309985A JP H0641016 B2 JPH0641016 B2 JP H0641016B2
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cylinder
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良一 神沢
利男 浜島
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    • F02FCYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/02Cylinders; Cylinder heads  having cooling means
    • F02F1/10Cylinders; Cylinder heads  having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/108Siamese-type cylinders, i.e. cylinders cast together
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
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    • F02B2075/1816Number of cylinders four

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Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明はサイアミーズ型シリンダブロック、特に直列に
結合された複数のシリンダバレルよりなるアルミニウム
合金製サイアミーズシリンダバレルの各シリンダバレル
に鋳鉄製スリーブを鋳ぐるんだものの製造方法に関す
る。
Detailed Description of the Invention A. Object of the Invention (1) Field of Industrial Application The present invention is a Siamese type cylinder block, and in particular, a cast iron sleeve is cast around each cylinder barrel of an aluminum alloy Siamese cylinder barrel composed of a plurality of cylinder barrels connected in series. The present invention relates to a method of manufacturing things.

(2)従来の技術 従来、前記構成のサイアミーズ型シリンダブロックは金
型のサイアミーズシリンダバレル成形用キャビティにス
リーブを設置してシリンダブロック素材をダイカスト鋳
造し、その後各スリーブの内周面に真円加工を施すこと
により製造されている。
(2) Conventional technology Conventionally, in the Siamese type cylinder block having the above-mentioned configuration, the sleeve is installed in the cavity of the mold for the Siamese cylinder barrel, the cylinder block material is die-cast, and then the inner peripheral surface of each sleeve is processed into a perfect circle. It is manufactured by applying.

(3)発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記製造方法によると、溶湯充填時相隣る
スリーブの対向周壁部分が溶湯の充填圧を強く受けるた
め各対向周壁部分が凹み、また各スリーブの断面形状が
長軸をシリンダバレル配列方向と直交させた略楕円形を
呈するようになる。
(3) Problems to be Solved by the Invention However, according to the above-mentioned manufacturing method, the opposing peripheral wall portions of the adjacent sleeves adjacent to each other when the molten metal is filled strongly receive the filling pressure of the molten metal, so that the opposing peripheral wall portions are dented and the cross section of each sleeve The shape becomes a substantially elliptical shape with the long axis orthogonal to the cylinder barrel arrangement direction.

この場合、アルミニウム合金の凝固に伴う各シリンダバ
レルの収縮時の断面形状は長軸をシリンダバレル配列方
向に平行させた略楕円形を呈するので、各スリーブはア
ルミニウム合金の収縮力を受けて各シリンダバレルの収
縮時の断面形状に倣うように変形しようとするが、各対
向周壁部の凹み量が増す程度で依然として溶湯充填時に
おける変形形状を維持している。
In this case, the cross-sectional shape of each cylinder barrel when it contracts as the aluminum alloy solidifies is a substantially elliptical shape with the long axis parallel to the cylinder barrel arrangement direction, so that each sleeve receives each aluminum alloy contraction force. Although it tries to deform so as to follow the cross-sectional shape of the barrel when contracted, the deformed shape at the time of filling the molten metal is still maintained to the extent that the amount of depression of each opposing peripheral wall portion increases.

したがって各スリーブの断面形状と各シリンダバレルの
断面形状とが両長軸を略90°食い違わせたようになっ
て各スリーブに残留する鋳造応力がその円周回りにおい
て不均一となる。この状態のままスリーブの内周面に真
円加工を施してエンジンを組立てそれを運転すると、ス
リーブの円周回りにおける熱膨脹量が不均一となるため
ピストンリングとスリーブ間に隙間を生じ、ブローバイ
ガスを増加させたり、オイルを無駄に消費するいった問
題がある。
Therefore, the cross-sectional shape of each sleeve and the cross-sectional shape of each cylinder barrel are such that their major axes are offset by approximately 90 °, and the casting stress remaining in each sleeve becomes uneven around its circumference. In this state, if the inner peripheral surface of the sleeve is rounded and the engine is assembled and the engine is operated, the amount of thermal expansion around the circumference of the sleeve becomes uneven and a gap is created between the piston ring and the sleeve. There is a problem of increasing oil consumption and wasting oil.

本発明は上記に鑑み、エンジン運転中での各スリーブの
円周回りにおける熱膨脹量を略均一にするサイアミーズ
型シリンダブロックを得ることのできる前記製造方法を
提供することを目的とする。
In view of the above, it is an object of the present invention to provide the above-mentioned manufacturing method capable of obtaining a Siamese type cylinder block in which the amount of thermal expansion around the circumference of each sleeve during engine operation is substantially uniform.

B.発明の構成 (1)問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、金型のサイアミー
ズシリンダバレル成形用キャビテイに前記スリーブを設
置すると共にそのスリーブ内に心金を嵌挿させた状態
で、該キャビテイにアルミニウム合金の溶湯を加圧充填
し、該溶湯を凝固させる鋳造工程と;前記溶湯の凝固完
了後に前記心金をスリーブ内から引抜き、そのスリーブ
内に拡径機構を嵌挿させて該スリーブに拡径力を付与
し、その拡径力付与状態で前記アルミニウム合金を常温
まで冷却する工程と;その冷却後、前記拡径力を除去す
ると共に、前記拡径機構を前記スリーブ内より引抜く工
程と;前記スリーブの内周面に真円加工を施す工程と;
を含むことを特徴とする。
B. Configuration of the Invention (1) Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention is to install the sleeve in a cavity for molding a Siamese cylinder barrel of a mold and insert a mandrel into the sleeve. A casting process in which the molten aluminum alloy is pressure-filled into the cavity in such a state that the molten metal is solidified; and after the solidification of the molten metal is completed, the cored bar is pulled out from the sleeve, and a diameter expansion mechanism is installed in the sleeve. A step of inserting and expanding the sleeve to apply a expanding force to the sleeve, and cooling the aluminum alloy to room temperature in the expanded expansion applied state; after the cooling, the expanding force is removed and the expanding mechanism is installed. Withdrawing from the inside of the sleeve; applying a perfect circle to the inner peripheral surface of the sleeve;
It is characterized by including.

(2)作用 上記鋳造工程ではスリーブに過度の変形が生じるのを心
金で防止し、更に溶湯の凝固が完了してそれが型開き可
能な温度になってからは、心金と入れ替えた拡径機構よ
りスリーブに対し拡径力を付与するようにしているた
め、心金の使用によってもなお溶湯充填時に生じるスリ
ーブの変形が上記拡径力付与により簡単且つ効果的に矯
正される。そして、このような拡径力付与状態でアルミ
ニウム合金を常温まで冷却するので、アルミニウム合金
の常温に至るまでの温度低下に伴う収縮力に起因したス
リーブの変形も規制でき、従って、相隣なるスリーブの
対向周壁部分に溶湯充填圧に起因した凹みが万一僅かに
残存するような場合であってもその凹み量が上記合金の
収縮力のために増える虞れはない。さらにアルミニウム
合金が冷却した後前記拡径力を除去するので、スリーブ
に作用しているアルミニウム合金の収縮力によりスリー
ブがシリンダバレルの収縮時の断面形状に倣うように変
形する。
(2) Action In the above casting process, the sleeve prevents excessive deformation of the sleeve, and after the solidification of the molten metal reaches the temperature at which the mold can be opened, it is replaced with a core. Since the expanding mechanism applies the expanding force to the sleeve, the deformation of the sleeve that occurs when the molten metal is filled can be simply and effectively corrected by the expanding force even when the mandrel is used. Further, since the aluminum alloy is cooled to room temperature in such a state that the expanding force is applied, the deformation of the sleeve due to the contracting force due to the temperature decrease of the aluminum alloy up to room temperature can be regulated, and therefore, the adjacent sleeves Even if a slight recess due to the molten metal filling pressure remains in the opposing peripheral wall portions, there is no fear that the recess amount increases due to the contracting force of the alloy. Further, since the expanding force is removed after the aluminum alloy has cooled, the contracting force of the aluminum alloy acting on the sleeve causes the sleeve to deform so as to follow the sectional shape of the cylinder barrel when contracted.

これにより各スリーブに残留する鋳造応力がその円周回
りにおいて略均一化される。
As a result, the casting stress remaining in each sleeve is made substantially uniform around its circumference.

この状態において各スリーブの内周面に真円加工を施し
てエンジンを組立てそれを運転すると各スリーブの円周
回りにおける熱膨脹量が略均一となる。
In this state, when the inner peripheral surface of each sleeve is processed into a perfect circle and the engine is assembled and operated, the thermal expansion amount around the circumference of each sleeve becomes substantially uniform.

(3)実施例 第1〜第3図は本発明により得られた列形のサイアミー
ズ型シリンダブロックSを示し、そのシリンダブロック
Sはアルミニウム合金製シリンダブロック本体2と、そ
の本体2に鋳ぐるまれた鋳鉄製スリーブ3とよりなる。
シリンダブロック本体2は複数、図示例は4個のシリン
ダバレル1〜1を直列に結合してなるサイアミーズ
シリンダバレル1と、そのサイアミーズシリンダバレル
1を囲繞する外壁部4と、外壁部4の下縁に連設された
クランクケース5とより構成され、各シリンダバレル1
〜1に前記スリーブ3が鋳ぐるまれており、各スリ
ーブ3によりシリンダボア3aが形成される。
(3) Example FIGS. 1 to 3 show a row-type Siamese type cylinder block S obtained according to the present invention. The cylinder block S is a cylinder block body 2 made of an aluminum alloy, and the cylinder block S is cast around the body 2. And a cast iron sleeve 3.
Cylinder block body 2 includes a plurality, illustrated embodiment the Siamese cylinder barrel 1 composed by combining four cylinder barrels 1 1 to 1 4 in series, an outer wall portion 4 surrounding the Siamese cylinder barrel 1, the outer wall 4 Each cylinder barrel 1 is composed of a crankcase 5 connected to the lower edge.
1 to 1 4, wherein the sleeve 3 are the cast Guruma the cylinder bore 3a is formed by the sleeve 3.

サイアミーズシリンダバレル1と外壁部4間に、サイア
ミーズシリンダバレル1の全周が臨む水ジャケット6が
形成される。その水ジャケット6におけるシリンダヘッ
ド側の開口部において、サイアミーズシリンダバレル1
と外壁部4間は複数の補強デッキ部8により連結され、
相隣る補強デッキ部8間はシリンダヘッド側への連通口
7として機能する。これによりシリンダブロックSはク
ローズドデッキ型に構成される。
A water jacket 6 is formed between the Siamese cylinder barrel 1 and the outer wall portion 4 so as to cover the entire circumference of the Siamese cylinder barrel 1. At the opening on the cylinder head side of the water jacket 6, the Siamese cylinder barrel 1
The outer wall portion 4 and the outer wall portion 4 are connected by a plurality of reinforcing deck portions 8,
The space between the adjacent reinforcing deck portions 8 functions as a communication port 7 to the cylinder head side. As a result, the cylinder block S is constructed as a closed deck type.

第5〜第8図は、第4図に示すシリンダブロック素材S
mの鋳造装置を示し、その装置は金型Mを備え、その金
型Mは昇降自在な上型9と、その上型9の下方に配設さ
れ、第5,第6図において左右二つ割の第1および第2
側型10,10と、両側型10,10を摺動自
在に載置する下型11とより構成される。
5 to 8 show the cylinder block material S shown in FIG.
m is a casting device, which is provided with a mold M, which is movable up and down, and is arranged below the upper mold 9, and in FIG. First and second
It is composed of side molds 10 1 and 10 2 and a lower mold 11 on which both side molds 10 1 and 10 2 are slidably mounted.

上型9の下面に、第1キャビテイCの上面を画成する
型締め用凹部12が形成され、その凹部12と嵌合する
型締め用凸部13が両側型10,10の上面に突設
される。第1キャビテイCは、第6図に示すように型
閉め状態において水ジャケット形成用砂中子59および
心金70間に画成されるサイアミーズシリンダバレル成
形用キャビテイCaと、砂中子59および両側型1
,10間に画成される外壁部成形用キャビテイC
bとよりなる。
On the lower surface of the upper mold 9, a mold clamping recess 12 that defines the upper surface of the first cavity C 1 is formed, and a mold clamping projection 13 that fits into the recess 12 is formed on the upper surfaces of the double-sided molds 10 1 , 10 2 . Will be projected. As shown in FIG. 6, the first cavity C 1 includes a cavity Ca for forming a Siamese cylinder barrel and a sand core 59 defined between a sand core 59 for forming a water jacket and a core 70 in a mold closed state. Both sides type 1
Cavity C for molding the outer wall portion defined between 0 1 and 10 2.
b.

第7,第8図に示すように、下型11に溶解炉(図示せ
ず)よりアルミニウム合金よりなる溶湯を受ける湯溜部
14と、その湯溜部14に連通する給湯シリンダ15
と、その給湯シリンダ15に摺合されるプランジヤ16
と、湯溜部14より2本に分岐してシリンダバレル配列
方向に延びる一対の湯道17とが設けられる。また下型
11は量湯道17間において上方へ突出する成形ブロッ
ク18を有し、その成形ブロック18は両側型10
10と協働してクランクケース5を成形するための第
2キャビテイCを画成する。そのキャビテイCの上
端は前記第1キャビテイCに連通し、また両側の下端
は両湯道17に複数の堰19を介して連通する。
As shown in FIGS. 7 and 8, a lower mold 11 is provided with a molten metal reservoir 14 for receiving a molten metal made of an aluminum alloy from a melting furnace (not shown), and a hot water supply cylinder 15 communicating with the molten metal reservoir 14.
And the plunger 16 that is slid on the hot water supply cylinder 15
And a pair of runners 17 branched from the hot water reservoir 14 and extending in the cylinder barrel arrangement direction. Further, the lower die 11 has a forming block 18 protruding upward between the measuring runners 17, and the forming block 18 is a double-sided die 10 1 ,
10 2 and cooperates to define a second cavity C 2 for forming the crank case 5. The upper end of the cavity C 2 communicates with the first cavity C 1, and the lower ends on both sides communicate with both runners 17 via a plurality of weirs 19.

成形ブロック18は、所定の間隔で形成された背の高い
4個のかまぼこ形第1成形部18と、相隣る第1成形
部18間および最外側の両第1成形部18の外側に
位置する凸字形第2成形部18とよりなり、各第1成
形部18はクランクピンおよびクランクアーム用回転
空間20(第2,第3図)を成形するために用いられ、
第2成形部18はクランクジャーナルの軸受ホルダ2
1(第2,第3図)を成形するために用いられる。各堰
19は各第2成形部18に対応して設けられており、
第2キャビテイCの容量の大きな部分に溶湯を早期に
充填するようになっている。
The molding block 18 includes four tall first semi-cylindrical molding parts 18 1 formed at predetermined intervals, and adjacent first molding parts 18 1 and outermost first molding parts 18 1 . more becomes convex-shaped second molded part 18 2 located outside, each of the first mold portion 18 1 is used to mold the rotation space 20 for the crank pin and the crank arm (second, third panel),
Second forming unit 18 2 bearing holder 2 of the crank journal
1 (FIGS. 2 and 3). Each weir 19 is provided corresponding to each second molding portion 18 2 .
The large capacity portion of the second cavity C 2 is filled with the molten metal at an early stage.

両湯道17は、湯溜部14側より湯道先17aに向けて
断面積が段階的に減少するように、湯道17底面が湯溜
部14側より数段の上り階段状に形成されている。各段
部17bに連なる各立上がり部17cは溶湯を各堰19
にスムーズに導くことができるように斜めに形成され
る。
Both runners 17 are formed such that the bottom surface of the runners 17 is in the form of several stairs rising from the side of the hot water reservoir 14 so that the cross-sectional area gradually decreases from the side of the hot water reservoir 14 toward the runner tip 17a. . The rising portions 17c connected to the step portions 17b are provided with molten metal at the weirs 19 respectively.
It is formed diagonally so that it can be smoothly guided to.

このように湯道17の断面積を段階的に減少させると、
断面積の大きな部分では大量の溶湯を遅い速度で堰19
を通じて第2キャビテイCに充填し、また断面積の小
さな部分では少量の溶湯を速い速度で堰19を通じて第
2キャビテイCに充填することができるので、そのキ
ャビテイC内では両側下端よりその全長に亘って略均
等に湯面が上昇し、したがって溶湯がキャビテイC
で乱流を起こすことがなく、空気等のガスが溶湯に巻き
込まれることを防止して巣の発生を回避することができ
る。また溶湯の充填作業が効率良く行われるので、鋳造
能率を向上させることができる。
When the cross-sectional area of the runner 17 is gradually reduced in this way,
In the part with a large cross-sectional area, a large amount of molten metal is dammed at a slow speed.
The second was filled in cavity C 2, and because the small portion of the cross-sectional area can be filled in the second cavity C 2 through weir 19 a small amount of the molten metal at a high speed through its from both sides lower end within the cavity C 2 The level of the molten metal rises substantially uniformly over the entire length, so that the molten metal does not cause a turbulent flow in the cavity C 2 , and gas such as air is prevented from being caught in the molten metal and avoids the formation of cavities. You can Further, since the molten metal filling work is efficiently performed, the casting efficiency can be improved.

第5,第6図に示すように各第1成形部18の頂面
に、鋳鉄製スリーブ3の内周面と嵌合する位置決め突起
22が突設され、その位置決め突起22の中心に凹部2
3が形成される。また両側に位置する2つの第1成形部
18に、位置決め突起22の両側において第1成形部
18を貫通する貫通孔24が形成され、それら貫通孔
24に一対の仮設置ピン25がそれぞれ摺合され、それ
ら仮設置ピン25は水ジャケット形成用砂中子59の仮
設置のために用いられる。両仮設置ピン25の下端は、
成形ブロック18の下方に配設された取付板26に固定
される。その取付板26に2本の支持ロッド27が挿通
され、各支持ロッド27下部と取付板26下面との間に
コイルばね28が縮設される。型開き時には、取付板2
6は各コイルばね28の弾発力を受けて各支持ロッド2
7先端のストッパ27aに当接するまで上昇し、これに
より各仮設置ピン25の先端は第1成形部18頂面よ
り突出している。各仮設置ピン25の先端面に砂中子の
下縁と係合する凹部25aが形成される。
As shown in FIGS. 5 and 6, a positioning projection 22 that fits with the inner peripheral surface of the cast iron sleeve 3 is provided on the top surface of each first molding portion 18 1 , and a recess is formed at the center of the positioning projection 22. Two
3 is formed. Further, through holes 24 penetrating the first molding portion 18 1 are formed on both sides of the positioning protrusion 22 in the two first molding portions 18 1 located on both sides, and a pair of temporary setting pins 25 are respectively formed in the through holes 24. The temporary setting pins 25 that are slid together are used for temporary setting of the sand core 59 for forming the water jacket. The lower ends of both temporary setting pins 25 are
It is fixed to a mounting plate 26 arranged below the molding block 18. Two support rods 27 are inserted through the mounting plate 26, and a coil spring 28 is contracted between the lower part of each support rod 27 and the lower surface of the mounting plate 26. Mounting plate 2 when the mold is opened
6 receives each elastic force of each coil spring 28 and each support rod 2
7 until it comes into contact with the stopper 27a at the front end of the first molding portion 18 1. As a result, the front end of each temporary setting pin 25 projects from the top surface of the first molding portion 18 1 . A recess 25a that engages with the lower edge of the sand core is formed on the tip surface of each temporary setting pin 25.

また両側に位置する2つの第1成形部18に、両貫通
孔24間の二等分位置において貫通孔29が形成され、
その貫通孔29に作動ピン30が摺合される。作動ピン
30の下端は取付板26に固定される。型開き時には、
作動ピン29の先端は凹部23内に突出し、また型閉め
時には心金70により押し下げられ、これにより両仮設
置ピン25を第1成形部18頂面より引き込ませるよ
うになっている。
The two first mold portion 18 1 positioned at both sides, through-holes 29 are formed at the bisecting position between the two through holes 24,
The operating pin 30 is slidably fitted into the through hole 29. The lower end of the operating pin 30 is fixed to the mounting plate 26. When opening the mold,
The tip of the operating pin 29 projects into the recess 23 and is pushed down by the mandrel 70 when the mold is closed, so that both temporary setting pins 25 can be pulled in from the top surface of the first molding portion 18 1 .

第1および第2側型10,10における第2キャビ
テイCを画成する壁部の中央部分に砂中子59を本設
置するための中子受31が2個所宛設けられている。各
中子受31は砂中子の位置決めを行う係合孔31aと、
その開口部外周に形成されて砂中子を挟持する挟持面3
1bとよりなる。
Core receiving 31 for the installation of the sand core 59 is provided addressed two locations in the central portion of the wall portion defining the second cavity C 2 in the first and second side mold 10 1, 10 2 . Each core receiver 31 has an engagement hole 31a for positioning the sand core,
Clamping surface 3 that is formed on the outer periphery of the opening and clamps the sand core
It consists of 1b.

上型9の型締め用凹部12に、第1キャビテイCに連
通して溶湯をオーバフローさせるための複数の第3キャ
ビテイCおよび連通口7を成形するための第4キャビ
テイCがそれぞれ形成され、また上型9には各第3キ
ャビテイCおよび第4キャビテイCに連通するガス
抜き孔32,33がそれぞれ形成される。
A plurality of third cavities C 3 for communicating with the first cavity C 1 for overflowing the molten metal and a fourth cavity C 4 for forming the communication port 7 are formed in the mold clamping recess 12 of the upper mold 9. Further, the upper mold 9 is formed with gas vent holes 32 and 33 communicating with the third cavity C 3 and the fourth cavity C 4 , respectively.

それらガス抜き孔32,33には閉鎖ピン34,35が
それぞれ挿入され、それら閉鎖ピン34,35の上端は
上型9の上方に配設される取付板36に固定される。
Closing pins 34 and 35 are inserted into the gas vent holes 32 and 33, respectively, and upper ends of the closing pins 34 and 35 are fixed to a mounting plate 36 arranged above the upper die 9.

各ガス抜き孔32,34の、両キャビテイC,C
対する連通端から上方へ所定の長さに亘って延びる小径
部32a,33aは各閉鎖ピン34,35と嵌合して第
3キャビテイCおよび第4キャビテイCを閉鎖し得
るようになっている。
Each venting holes 32 and 34, both cavity C 3, C 4 small-diameter portion 32a of the communicating end extending over a predetermined length upwards against, 33a are engaged with each closing pin 34, 35 the third cavity and it is able to close the C 3 and the fourth cavity C 4.

上型9の上面と取付板36間に、油圧シリンダ39が介
装され、その油圧シリンダ39の作動により取付板36
を昇降して各閉鎖ピン34,35により各小径部32
a,33aを開閉するようになっている。40は取付板
36の案内ロッドである。
A hydraulic cylinder 39 is interposed between the upper surface of the upper die 9 and the mounting plate 36, and the mounting of the mounting plate 36 by the operation of the hydraulic cylinder 39.
Is moved up and down, and each small diameter portion 32 is caused by each closing pin 34, 35.
A and 33a are opened and closed. 40 is a guide rod for the mounting plate 36.

上型9の下面に各スリーブ3に対応して心金70が突設
され、各心金70の下面に凸部70aが形成される。
A mandrel 70 is provided on the lower surface of the upper mold 9 so as to correspond to each sleeve 3, and a convex portion 70 a is formed on the lower surface of each mandrel 70.

第9,第10図は水ジャケット用砂中子59を示し、そ
の砂中子59は、シリンダブロックSの4本のシリンダ
バレル1〜1に対応して4本の円筒部60〜60
を備えると共にそれらの相隣るもの相互の重合する周
壁を欠如させた中子本体61と、水ジャケット6をシリ
ンダヘッドの水ジャケットに連通する連通口7および補
強デッキ部8を形成すべく、中子本体61の上端面に突
設された複数の突起62と、中子本体61のシリンダバ
レル配列方向両外側面、図示例は中間に位置する2本の
円筒部60,60の両外側面にそれぞれ突設された
幅木63とより構成される。各幅木63は中子本体61
と一体の大径部63aと、その端面に突設される小径部
63bとより形成される。
9, FIG. 10 shows the water jacket sand core 59, the sand core 59, four cylindrical portion 60 1 in correspondence with the four cylinder barrels 1 1 to 1 4 of the cylinder block S 60
In order to form a core main body 61 that is provided with 4 and lacks peripheral walls where adjacent ones overlap with each other, a communication port 7 that connects the water jacket 6 to the water jacket of the cylinder head, and a reinforcing deck portion 8, A plurality of protrusions 62 projectingly provided on the upper end surface of the core body 61 and both outer surfaces of the core body 61 in the cylinder barrel arrangement direction, in the illustrated example, both of the two cylindrical portions 60 2 and 60 3 located in the middle. It is composed of a skirting board 63 protruding from each of the outer side surfaces. Each skirting board 63 is the core body 61
And a large-diameter portion 63a integrally formed with the small-diameter portion 63b, and a small-diameter portion 63b projecting from the end surface thereof.

第11〜第13図において、41はスリーブ3に拡径力
を与える拡径機構を示し、その拡径機構41は下記のよ
うに構成される。
In FIGS. 11 to 13, reference numeral 41 denotes a diameter expanding mechanism that applies a diameter expanding force to the sleeve 3, and the diameter expanding mechanism 41 is configured as follows.

第11,第12図において、上下および左右方向に移動
自在の支持台71に作動ピン30の延長軸線に中心線を
合致させ得る貫通孔42が形成され、その貫通孔42に
支持ロッド43が遊挿される。その支持ロッド43の上
端は支持台71の上面に立設されたブラケット44に固
定され、またその下端に底板45が固着される。底板4
5の下面に、下型11における第1成形部18頂面の
凹部23に嵌合し得る凸部45aが形成される。
In FIGS. 11 and 12, a through hole 42 that allows the center line to match the extension axis of the operating pin 30 is formed in a support base 71 that is vertically and horizontally movable. Is inserted. The upper end of the support rod 43 is fixed to a bracket 44 provided upright on the upper surface of the support base 71, and the bottom plate 45 is fixed to the lower end thereof. Bottom plate 4
On the lower surface of No. 5, a convex portion 45a that can be fitted into the concave portion 23 of the top surface of the first molding portion 18 1 of the lower mold 11 is formed.

中空の拡径筒46は円形の外周面と、上部から下部に向
けて下り勾配のテーパ孔47を有し、支持台71から下
方へ突出する支持ロッド43の下部は拡径筒46のテー
パ孔47に遊挿され、その拡径筒46の上端面は支持台
71下面に突設された凸部48に当接し、また下端面は
底板45に当接する。第13図に示すように拡径筒46
の周壁部にその内周面および外周面より半径方向に延び
る複数のすり割溝49が交互に且つ円周上等間隔に形成
される。
The hollow expanding cylinder 46 has a circular outer peripheral surface and a taper hole 47 having a downward slope from the upper part to the lower part, and the lower part of the support rod 43 projecting downward from the support base 71 is the taper hole of the expanding cylinder 46. The upper end surface of the expanded cylinder 46 is loosely inserted into 47, and the upper end surface of the expanded tube 46 abuts on a convex portion 48 provided on the lower surface of the support base 71. As shown in FIG. 13, the expanded cylinder 46
A plurality of slit grooves 49 extending in the radial direction from the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the peripheral wall portion are alternately formed at equal intervals on the circumference.

支持ロッド43に、拡径筒46を拡径するための中空状
作動ロッド50が支持ロッド43の略全長に亘って摺合
され、その作動ロッド50は拡径筒46のテーパ孔47
に嵌合するテーパ部50aと、そのテーパ部50aに連
設されて支持台71の貫通孔42に摺合されると共に支
持台71より突出する真円部50bとよりなる。テーパ
部50aに複数のピン57が突設され、それらピン57
は拡径筒46の上下方向に長いピン孔58に挿入され、
これによりテーパ部50aの上下動を許容しつつ拡径筒
46の回止めがなされる。
A hollow working rod 50 for expanding the diameter expanding cylinder 46 is slidably fitted over the supporting rod 43 over substantially the entire length of the supporting rod 43, and the operating rod 50 has a taper hole 47 in the diameter expanding cylinder 46.
And a perfect circular portion 50b which is provided continuously with the tapered portion 50a and which is slidably fitted into the through hole 42 of the support base 71 and protrudes from the support base 71. A plurality of pins 57 are projectingly provided on the taper portion 50a.
Is inserted into a vertically long pin hole 58 of the expanded tube 46,
As a result, the expanded diameter cylinder 46 is stopped while allowing the vertical movement of the tapered portion 50a.

支持台71の上面に油圧シリンダ51が固定され、その
中空ピストン52の上端面および下端面に突設された中
空ピストンロッド53,53がシリンダ本体54の
上端壁および下端壁をそれぞれ貫通している。中空ピス
トン52および中空ピストンロッド53,53を貫
通する貫通孔55には作動ロッド50の真円部50bが
挿入され、その真円部50bの環状溝に嵌めた抜止めス
トッパ56,56を中空ピストンロッド53,5
の上、下端面にそれぞれ当接させて中空ピストン5
2により作動ロッド50を昇降するようになっている。
前記拡径筒46等の拡径部材はシリンダブロックSの各
シリンダバレル1〜1に対応して設けられる。
The hydraulic cylinder 51 is fixed to the upper surface of the support base 71, and hollow piston rods 53 1 and 53 2 projecting from the upper end surface and the lower end surface of the hollow piston 52 penetrate the upper end wall and the lower end wall of the cylinder body 54, respectively. ing. The true circular portion 50b of the operating rod 50 is inserted into the through hole 55 penetrating the hollow piston 52 and the hollow piston rods 53 1 and 53 2, and the stoppers 56 1 and 56 that are fitted in the annular grooves of the true circular portion 50b are retained. 2 is a hollow piston rod 53 1 , 5
On the 3 2, the hollow piston 5, respectively on the lower end surface brought into contact
The actuating rod 50 is moved up and down by means of 2.
Diameter member such as the flare tube 46 is provided for each cylinder barrel 1 1 to 1 4 of the cylinder block S.

次に前記鋳造装置によるシリンダブロック素材Smの鋳
造作業について説明する。
Next, the casting operation of the cylinder block material Sm by the casting apparatus will be described.

先ず第5図に示すように、上型9を上昇させ、また両側
型10,10を互いに離間するように移動させて型
開きを行う。また上型9上の油圧シリンダ39を作動さ
せて取付板36を上昇させ、これにより各閉鎖ピン3
4,35を第3,第4キャビテイC,Cに連通する
小径部32a,33aより離脱させる。さらに給湯シリ
ンダ15内のプランジヤ16を下降させる。さらにまた
拡径機構41の支持台71を金型Mから離れた位置に移
動させておく。
First, as shown in FIG. 5, the upper mold 9 is raised, and the both side molds 10 1 and 10 2 are moved so as to be separated from each other to perform mold opening. Further, the hydraulic cylinder 39 on the upper die 9 is operated to raise the mounting plate 36, whereby each closing pin 3
4, 35 are disengaged from the small diameter portions 32a, 33a communicating with the third and fourth cavities C 3 , C 4 . Further, the plunger 16 in the hot water supply cylinder 15 is lowered. Furthermore, the support base 71 of the diameter expansion mechanism 41 is moved to a position apart from the mold M.

略真円の鋳鉄製スリーブ3の下部開口を第1成形部18
の位置決め突起22に嵌合してスリーブ3を第1成形
部18上に立設する。
The lower opening of the cast iron sleeve 3 having a substantially perfect circle is formed into the first molding portion 18
The sleeve 3 is fitted on the first positioning protrusion 22 and the sleeve 3 is erected on the first molding portion 18 1 .

第5,第10図に示すように砂中子59における両側の
円筒部60,60下縁を、下型11における両側の
第1成形部18の頂面に突出する各仮設置ピン25の
凹部25aに係合させて砂中子59の仮設置を行う。
Fifth, both sides of the cylindrical portion 60 1, 60 4 lower edge of the sand core 59 as shown in FIG. 10, the temporary installation pins projecting into the first top surface of the forming portions 18 1 on both sides of the lower mold 11 The sand core 59 is temporarily installed by engaging with the recess 25 a of the sand core 25.

両側型10,10をそれらが互いに接近する方向に
所定距離移動させ、各中子受31と各幅木63とを係合
して砂中子59の本設置を行う。即ち、各中子受31の
係合孔31aに砂中子59における各幅木63の小径部
63bを嵌合して砂中子59を位置決めし、また各大径
部63aのシリンダバレル配列方向と平行な端面を各中
子受31の挟持面31bに衝合して砂中子59をそれら
挟持面31bにより挟持するものである。
The two-sided molds 10 1 and 10 2 are moved by a predetermined distance in a direction in which they approach each other, and each core support 31 and each skirting board 63 are engaged with each other to perform the main installation of the sand core 59. That is, the small diameter portion 63b of each skirting board 63 of the sand core 59 is fitted into the engagement hole 31a of each core receptacle 31 to position the sand core 59, and the cylinder barrel arrangement direction of each large diameter portion 63a. The end face parallel to the abutment surface abuts against the sandwiching surface 31b of each core receiver 31 to sandwich the sand core 59 with the sandwiching surface 31b.

第6図に示すように、上型9を下降させて心金70を砂
中子59の各円筒部60〜60内に挿入し、心金7
0の凸部70aを第1成形部18頂面の凹部23に嵌
合する。これにより作動ピン30が押し下げられるので
各仮設置ピン24が下降して第1成形部18頂面より
引込む。また上型9の型締め用凹部12が両側型1
,10の型締め用凸部13に嵌合して型締めが行
われる。
As shown in FIG. 6, the upper die 9 is lowered and the mandrel 70 is inserted into each of the cylindrical portions 60 1 to 60 4 of the sand core 59, and the mandrel 7
The convex portion 70a of 0 is fitted into the concave portion 23 on the top surface of the first molding portion 18 1 . As a result, the operating pin 30 is pushed down, so that each temporary setting pin 24 descends and is retracted from the top surface of the first molding portion 18 1 . In addition, the mold clamping recess 12 of the upper mold 9 is formed on both sides of the mold 1.
The mold clamping is performed by fitting into the mold clamping projections 13 of 0 1 and 10 2 .

下型11の湯溜部14に溶解炉よりアルミニウム合金A
の溶湯を供給し、プランジヤ16を上昇させて溶湯を両
湯道17より堰19を通じて第2キャビテイCの両下
縁よりそのキャビテイCおよび第1キャビテイC
充填する。両キャビテイC,C内の空気等のガス
は、溶湯により押し上げられ第3,第4キャビテイ
,Cに連通するガス抜き孔32,33を経て上型
9の上方へ抜ける。
Aluminum alloy A from the melting furnace into the hot water reservoir 14 of the lower mold 11.
The molten metal is supplied, the plunger 16 is raised, and the molten metal is filled into the cavities C 2 and the first cavities C 1 from both lower edges of the second cavities C 2 through the weirs 19 from both runways 17. Gases such as air in the cavities C 1 and C 2 are pushed up by the molten metal and escape above the upper mold 9 through the gas vent holes 32 and 33 communicating with the third and fourth cavities C 3 and C 4 .

この場合両湯道17は前述のように湯道先17aに向け
て断面積が段階的に減少するように、湯道底面が湯溜部
14側より数段の上り階段状に形成されているので、プ
ランジヤ16の上昇により溶湯は両湯道17より各堰1
9を通じて第2キャビテイCの両側下端よりその全長
に亘って略均等にそのキャビテイC内をスムーズに押
し上げられる。したがって溶湯が両キャビテイC,C
内で乱流を起こすことがなく、溶湯中への空気等のガ
スの巻込みを防止して巣の発生を回避することができ
る。
In this case, since the both runways 17 are formed in a step-like shape of several steps from the side of the hot water reservoir 14 so that the cross-sectional area gradually decreases toward the runway tip 17a as described above, As the plunger 16 rises, the molten metal will flow from both runways 17 to each weir 1.
Through 9, the inside of the cavity C 2 can be smoothly pushed up substantially uniformly over the entire length from the lower ends on both sides of the second cavity C 2 . Therefore, the molten metal has both cavities C 1 and C 1 .
There is no turbulent flow inside 2 , and it is possible to prevent gas such as air from being entrained in the molten metal and avoid the formation of cavities.

第3,第4キャビテイC,Cに溶湯が充填された
後、上型9上の油圧シリンダ39を作動させて取付板3
6を下降させ、閉鎖ピン34,35によって両キャビテ
イC,Cに連通する小径部32a,33aを閉鎖す
る。
After the third and fourth cavities C 3 , C 4 are filled with the molten metal, the hydraulic cylinder 39 on the upper die 9 is operated to attach the mounting plate 3
6 is lowered, and the small diameter portions 32a, 33a communicating with both cavities C 3 , C 4 are closed by the closing pins 34, 35.

前記注湯作業において、第2および第1キャビテイ
,Cに溶湯を充填するためのプランジヤ16の変
位および溶湯圧力は第14図に示すように制御される。
In the pouring operation, the displacement of the plunger 16 and the molten metal pressure for filling the second and first cavities C 2 , C 1 with the molten metal are controlled as shown in FIG. 14.

即ち、プランジヤ16はその移動速度を第1〜第3速V
〜Vの3段階に制御される。本実施例では第1速V
は0.08〜0.12m/sec,第2速Vは0.14〜0.18m/s
ec,第3速Vは大幅な減速状態となるように0.04〜0.
08m/secにそれぞれ設定され、この3段階の速度制御
によって溶湯の波立を防止して空気等のガスを巻き込む
ことのない静かな溶湯流を形成し、その溶湯を前記両キ
ャビテイC,Cに効率良く充填することができる。
That is, the plunger 16 changes its moving speed to the first to third speeds V.
It is controlled in three stages of 1 to V 3 . In this embodiment, the first speed V
1 0.08~0.12m / sec, the second speed V 2 is 0.14~0.18m / s
ec, as third speed V 3 is the significant deceleration state from 0.04 to 0.
Each of them is set to 08 m / sec, and by these three-stage speed control, the molten metal is prevented from being ruffled to form a quiet molten metal flow without entraining gas such as air, and the molten metal is stored in both the cavities C 2 and C 1 Can be filled efficiently.

またプランジヤ16の第1速Vでは、溶湯は両湯道1
7等に充満するだけであるから溶湯の圧力Pは略一定
に保持され、プランジヤ16の第2,第3速V,V
では溶湯は両キャビテイC,Cに充填されるので溶
湯の圧力Pは急激に上昇する。プランジヤ16を第3
速Vで所定時間移動させた後は、溶湯の圧力Pを約
1.5秒間、150〜400kg/cm2に保持し、これにより
砂中子59を溶湯により完全に包んでその表面に溶湯凝
固膜を形成する。
Also, at the first speed V 1 of the plunger 16, the molten metal is in both runways 1.
The pressure P 1 of the molten metal is kept substantially constant because it is only filled with 7 or the like, and the second and third speeds V 2 and V 3 of the plunger 16 are maintained.
Then, since the molten metal is filled in both cavities C 1 and C 2 , the pressure P 2 of the molten metal sharply rises. Plungeer 16 third
After moving at the speed V 3 for a predetermined time, the melt pressure P 3 is reduced to about
It is kept at 150 to 400 kg / cm 2 for 1.5 seconds, whereby the sand core 59 is completely wrapped with the molten metal and a molten metal coagulation film is formed on the surface thereof.

前記時間経過後においては、プランジヤ16を速度V
で減速移動させるので溶湯の圧力Pは上昇し、その圧
力Pが200〜600kg/cm2となったときプランジ
ヤ16の移動を止めてこの状態で溶湯を凝固させる。
After the time has elapsed, the plunger 16 is moved to the speed V 4
Since the pressure P 4 of the molten metal increases due to the deceleration movement by, the movement of the plunger 16 is stopped when the pressure P 5 becomes 200 to 600 kg / cm 2, and the molten metal is solidified in this state.

前記のように溶湯の圧力を所定時間略一定に保つことに
より砂中子59の表面に溶湯凝固膜を形成すると、次の
溶湯加圧時に砂中子59が前記膜により保護されて破損
することがない。
If a molten metal coagulation film is formed on the surface of the sand core 59 by keeping the pressure of the molten metal substantially constant for a predetermined time as described above, the sand core 59 may be protected and damaged by the film when the molten metal is pressed next time. There is no.

また砂中子59は、それの各幅木63を介して両側型1
,10により正確な位置に挟持されているので、
第1キャビテイC内への溶湯の充填時およびそのキャ
ビテイC内の溶湯の加圧時において砂中子59が浮き
上がったりすることがない。また各幅木63の大径部6
3aの端面が両側型10,10における中子受31
の挟持面31bに衝合しているので、砂中子59が脹ら
み傾向になると、その変形力は各挟持面31bにより支
承され、これにより砂中子59の変形が防止されて各ス
リーブ3回りの肉厚が均一なサイアミーズシリンダバレ
ル1が得られる。
In addition, the sand core 59 is a double-sided mold 1 through each skirting board 63 of the sand core 59.
Since it is clamped by 0 1 , 10 2 in the correct position,
The sand core 59 does not float when the molten metal is filled in the first cavity C 1 and when the molten metal in the cavity C 1 is pressurized. Also, the large diameter portion 6 of each skirting board 63
The end face of 3a has a core holder 31 in the double-sided molds 10 1 and 10 2 .
Since the sand core 59 abuts against the sandwiching surface 31b, the deforming force of the sand core 59 is supported by the sandwiching surfaces 31b when the sand core 59 tends to swell. A Siamese cylinder barrel 1 having a uniform wall thickness of 3 rounds can be obtained.

前記のようにプランジヤ16の移動速度および溶湯の圧
力を制御することによってダイカスト鋳造と略同じ生産
効率を以てクローズドデッキ型のシリンダブロック素材
を鋳造することができる。
By controlling the moving speed of the plunger 16 and the pressure of the molten metal as described above, it is possible to cast a closed deck type cylinder block material with substantially the same production efficiency as die casting.

前記溶湯の充填工程において、スリーブ3と心金70と
の間には第6図からも明らかな如く微小間隙が存在する
ので、この微小間隙の範囲内においては、溶湯の充填圧
によって相隣るスリーブ3の対向周壁部分が凹み、また
各スリーブ3の断面形状が長軸をシリンダバレル配列方
向と直交させた略楕円形状を呈する。
In the step of filling the molten metal, there is a minute gap between the sleeve 3 and the mandrel 70, as is apparent from FIG. 6, so that within the range of this minute gap, they are adjacent to each other due to the filling pressure of the molten metal. The opposing peripheral wall portions of the sleeves 3 are recessed, and the cross-sectional shape of each sleeve 3 has a substantially elliptical shape with the major axis orthogonal to the cylinder barrel arrangement direction.

溶湯が凝固を完了した後、上型9を上昇させて心金70
をスリーブ3より引抜く。
After the molten metal has solidified, the upper mold 9 is raised to raise the core 70.
Is pulled out from the sleeve 3.

拡径機構41においては油圧シリンダ51を作動して中
空ピストン52により作動ロッド50を下降させ、テー
パ部50aの下方移動により拡径筒46を縮径させてお
く。
In the diameter expansion mechanism 41, the hydraulic cylinder 51 is operated to lower the operating rod 50 by the hollow piston 52, and the diameter expansion cylinder 46 is reduced in diameter by the downward movement of the tapered portion 50a.

第11,第12図に示すように、拡径機構41の支持台
71を両側型10,10の上方へ移動した後下降さ
せて拡径筒46をスリーブ3内に挿入する。油圧シリン
ダ51を作動し、その中空ピストン52により作動ロッ
ド50を上昇させ、テーパ部50aを上方へ移動させて
拡径筒46を拡径させる。これによりスリーブ3に拡径
力が与えられるので、相隣るスリーブ3の対向周壁部の
凹みが消失し、またスリーブ3の断面形状が略真円状態
となる。
As shown in FIGS. 11 and 12, the support base 71 of the diameter expansion mechanism 41 is moved above the two- sided molds 10 1 and 10 2 and then lowered to insert the diameter expansion cylinder 46 into the sleeve 3. The hydraulic cylinder 51 is actuated, the hollow piston 52 raises the actuating rod 50, and the tapered portion 50a is moved upward to expand the diameter expanding cylinder 46. As a result, a diametrical expansion force is applied to the sleeve 3, so that the depressions in the opposing peripheral wall portions of the adjacent sleeves 3 disappear, and the cross-sectional shape of the sleeve 3 becomes substantially circular.

スリーブ3に拡径力を与えた状態でアルミニウム合金A
を常温まで冷却する。この場合アルミニウム合金Aの収
縮力が相隣るスリーブ3の対向周壁部分に作用するがス
リーブ3には拡径力が与えられているので、この拡径力
によってスリーブ3の変形が規制され、従って、前記対
向周壁部分に万一僅かの凹みが残存するような場合であ
ってもその凹み量が、上記アルミニウム合金Aの常温ま
で温度低下する際の収縮力のために増える虞れはない。
Aluminum alloy A with expanding force applied to sleeve 3
To room temperature. In this case, the contracting force of the aluminum alloy A acts on the opposing peripheral wall portions of the adjacent sleeves 3, but the expanding force is applied to the sleeve 3, so that the expanding force restricts the deformation of the sleeve 3, and accordingly Even if a slight dent remains in the facing peripheral wall portion, there is no fear that the dent amount will increase due to the shrinkage force when the temperature of the aluminum alloy A is lowered to room temperature.

アルミニウム合金Aが常温まで冷却された後、油圧シリ
ンダ51を作動し、作動ロッド50を下降させてスリー
ブ3に対する拡径筒46の拡径力を除去する。これによ
りスリーブ3に作用しているアルミニウム合金Aの収縮
力によってスリーブ3がシリンダバレル1〜1の収
縮時の断面形状に倣うように変形する。
After the aluminum alloy A is cooled to room temperature, the hydraulic cylinder 51 is operated and the operating rod 50 is lowered to remove the expanding force of the expanding cylinder 46 on the sleeve 3. Thus the sleeve 3 by the contraction force of an aluminum alloy A acting on the sleeve 3 is deformed so as to follow the cross-sectional shape at the time of contraction of the cylinder barrel 1 1 to 1 4.

上記工程を経て第4図に示すシリンダブロック素材Sm
が得られる。
Through the above steps, the cylinder block material Sm shown in FIG.
Is obtained.

このシリンダブロック素材Smにおいては、第15図
(a)のタリロンド測定(100倍)結果に示すように各
スリーブ3の断面形状が、長軸をシリンダバレル1
の配列方向に平行させた略楕円形を呈し、これは各
シリンダバレル1〜1の凝固収縮時の断面形状に合
致している。これにより各スリーブ3に残留する鋳造応
力は、その全周に亘り略均一化される。
In this cylinder block material Sm, FIG.
Tarirondo measurement (100-fold) of (a) cross-sectional shape of each sleeve 3, as shown in the results, the major axis cylinder barrel 1 1 -
Exhibit 1 4 substantially elliptical shape which has parallel to the array direction of which is consistent with the cross-sectional shape during solidification contraction of the respective cylinder barrel 1 1 to 1 4. As a result, the casting stress remaining in each sleeve 3 is made substantially uniform over the entire circumference.

第15図(b)は、従来法により真円のスリーブ300を
シリンダバレル100〜100に鋳ぐるんで得られ
た比較例としてのサイアミーズ型シリンダブロック素材
のタリロンド測定結果を示し、この図から明らからよう
に各スリーブ300の断面形状は、長軸をシリンダバレ
ルの配列方向と直交させた略楕円形を呈しており、特に
相隣るスリーブ300の対向周壁部分に溶湯の充填圧に
よって生じた凹み300aが発生している。
FIG. 15 (b) shows the Talylond measurement result of the Siamese type cylinder block material as a comparative example obtained by casting the round sleeve 300 into the cylinder barrels 100 1 to 100 4 by the conventional method. As is apparent, the cross-sectional shape of each sleeve 300 has a substantially elliptical shape with the major axis orthogonal to the arrangement direction of the cylinder barrels, and is particularly caused by the filling pressure of the molten metal in the opposing peripheral wall portions of the adjacent sleeves 300. The dent 300a is generated.

前記測定後本発明により得られたシリンダブロック素材
Smに研削加工を施して各第4キャビテイCと砂中子
59の各突起62との協働により成形された各突出部6
4を除去すると各連通口7および補強デッキ部8が形成
され、また砂抜きを行うことにより水ジャケット6が得
られ、さらに各スリーブ3の内周面に真円加工を施し、
さらにまたその他の所定の加工を施すと第1〜第3図に
示すシリンダブロックSが得られる。
After the measurement, the cylinder block material Sm obtained according to the present invention is subjected to grinding, and the protrusions 6 formed by the cooperation of the fourth cavities C 4 and the protrusions 62 of the sand core 59.
When 4 is removed, each communication port 7 and the reinforcing deck part 8 are formed, and the sand jacket is removed to obtain the water jacket 6. Further, the inner peripheral surface of each sleeve 3 is rounded,
Furthermore, when other predetermined processing is performed, the cylinder block S shown in FIGS. 1 to 3 is obtained.

比較例のものにも同様の加工を施してシリンダブロック
を得る。
The cylinder block is obtained by performing the same processing on the comparative example.

第16図(a),(b)は両シリンダブロックを均一に加熱し
た場合における両スリーブ3,300の内径変化を膨脹
量として表わしたものである。膨脹量の測定は第17図
に示すように円周上4点a〜aにおける内径の変化
を求めた。
FIGS. 16 (a) and 16 (b) show changes in inner diameters of both sleeves 3,300 when the both cylinder blocks are heated uniformly, as expansion amounts. The expansion amount was measured by determining the change in the inner diameter at four points a 1 to a 4 on the circumference as shown in FIG.

第16図(a)は本発明により得られたシリンダブロック
Sの場合を示し、エンジン運転中におけるシリンダブロ
ックの加熱温度である190°前後での最高膨脹量と最
低膨脹量の差Dは20μと小さく各点a〜aにお
ける膨脹量のばらつきが少ない。しかもそれら膨脹量は
理論膨脹量Tに近似している。これは各スリーブ3に残
留する鋳造応力がその全周に亘り略均一化していること
に起因する。
FIG. 16 (a) shows the case of the cylinder block S obtained according to the present invention, in which the difference D 1 between the maximum expansion amount and the minimum expansion amount around 190 °, which is the heating temperature of the cylinder block during engine operation, is 20 μ. The expansion amount at each point a 1 to a 4 varies little. Moreover, the expansion amounts are close to the theoretical expansion amount T. This is because the casting stress remaining in each sleeve 3 is substantially uniform over the entire circumference.

第16図(b)は比較例のものの場合を示し、前記と同温
度での最高膨脹量と最低膨脹量との差Dが128μと
大きく各点a〜aにおける膨脹量にばらつきが見ら
れる。しかもそれら膨脹量のうち3点a,a,a
におけるものは理論膨脹量Tより大きく隔っている。こ
れは各スリーブ300に残留する鋳造応力がその全周に
亘り不均一であることに起因する。
FIG. 16 (b) shows the case of the comparative example, in which the difference D 2 between the maximum expansion amount and the minimum expansion amount at the same temperature as the above is as large as 128 μ, and the expansion amount at each point a 1 to a 4 varies. Can be seen. Moreover, three points of the expansion amount are a 2 , a 3 , and a 4.
The values in are separated by more than the theoretical expansion amount T. This is because the casting stress remaining in each sleeve 300 is non-uniform over the entire circumference.

なお、本発明は列形のサイアミーズ型シリンダブロック
に限らず、V形等のサイアミーズ型シリンダブロックを
製造する場合にも適用される。
The present invention is not limited to the column-shaped Siamese type cylinder block, and is also applied to the case of manufacturing a V-shaped Siamese type cylinder block.

C.発明の効果 本発明によれば、鋳造工程ではスリーブに過度の変形が
生じるのを、該スリーブ内に嵌挿した心金によって防止
し、更に溶湯の凝固が完了してそれが型開き可能な温度
になってからは、心金と入れ替えた拡径機構よりスリー
ブに対し拡径力を付与するようにしたので、心金の使用
によってもなお溶湯充填時に生じるスリーブの変形を簡
単且つ効果的に矯正することができる。そして、このよ
うにスリーブに拡径力を与えた状態でアルミニウム合金
を常温まで冷却するので、アルミニウム合金の常温に至
るまでの温度低下に伴う収縮力に起因したスリーブの変
形を規制でき、従ってサイアミーズ型シリンダブロック
素材における各スリーブの残留応力をその円周回りに略
均一化することができるから、その後、同素材の各スリ
ーブ内周面に真円加工を施すようにすれば、エンジン運
転状態での各スリーブの熱膨脹量がその円周回りにおけ
る略均一となり、ブローバイガス量の低減やオイルの節
約に寄与することができる。
C. EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, the sleeve is prevented from being excessively deformed in the casting process by the mandrel fitted in the sleeve, and further, the temperature at which the molten metal is solidified and the mold can be opened. After that, the diametrical expansion mechanism that replaces the mandrel applied a diametrical expansion force to the sleeve, so even if the mandrel is used, the deformation of the sleeve that occurs when filling the molten metal can be corrected simply and effectively. can do. Since the aluminum alloy is cooled to room temperature while the expanding force is applied to the sleeve in this way, the deformation of the sleeve due to the shrinkage force due to the temperature decrease of the aluminum alloy up to room temperature can be regulated, and thus Siamese Since the residual stress of each sleeve in the die cylinder block material can be made substantially uniform around its circumference, if the inner peripheral surface of each sleeve of the same material is then subjected to perfect circle processing, the engine operating condition will be improved. The thermal expansion amount of each of the sleeves becomes substantially uniform around the circumference thereof, which can contribute to the reduction of the blow-by gas amount and the saving of oil.

また特にキャビテイ内やスリーブが極めて高温となる鋳
造工程時にはスリーブの支持に心金を用い、溶湯が凝固
を完了して型開き可能な温度に冷えてから、上記心金を
拡径機構と入れ替えてスリーブに拡径力を付与するよう
にしているため、拡径機構が過度に高温となる虞れはな
く、従って拡径機構の設計に当り特別な高温対策をとる
必要はなく、コストダウンに寄与することができる。し
かも上記拡径機構を比較的低温の状態でスリーブ内に嵌
挿することができるから、該スリーブを含むシリンダブ
ロック素材全体の、常温に至るまでの所要冷却時間を極
力短かくすることができて作業能率の向上に寄与し得
る。
In addition, especially in the casting process where the temperature in the cavity and the sleeve are extremely high, a core metal is used to support the sleeve, and after the molten metal has solidified and cooled to a temperature at which the mold can be opened, the core metal is replaced with a diameter expansion mechanism. Since the diametrical expansion force is applied to the sleeve, there is no risk of the diametrical expansion mechanism becoming excessively hot, so there is no need to take special high temperature measures when designing the diametrical expansion mechanism, contributing to cost reduction. can do. Moreover, since the diameter expansion mechanism can be fitted into the sleeve at a relatively low temperature, the cooling time required for the entire cylinder block material including the sleeve to reach room temperature can be minimized. It can contribute to the improvement of work efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1乃至第3図は本発明により製造されたサイアミーズ
型シリンダブロックを示し、第1図は上方からみた斜視
図、第2図は第1図II−II線断面図、第2A図は第2図
IIa−IIa線断面図、第3図は下方から見た斜視図、第
4図はサイアミーズ型シリンダブロック素材を上方から
見た斜視図、第5図は鋳造装置の型開き時の縦断正面
図、第6図は鋳造装置の型閉め時の縦断正面図、第7図
は第6図VII−VII線断面図、第8図は第7図VIII−VIII
線断面図、第9図は砂中子を上方から見た斜視図、第1
0図は第9図X−X線断面図、第11図はスリーブに拡
径力を与えている状態を示す第6図と同様の縦断正面
図、第12図はスリーブに拡径力を与えている状態を示
す第7図と同様の断面図、第13図は拡径筒の第11図
XIII−XIII線断面図、第14図は時間とプランジヤの変
位の関係および時間と溶湯の圧力の関係を示すグラフ、
第15図は本発明の鋳造工程で得られたサイアミーズ型
シリンダブロック素材のスリーブおよび比較例のスリー
ブの内径形状についてタリロンド測定を行った結果を示
す測定図、第16図は本発明により製造されたサイアミ
ーズ型シリンダブロックのスリーブおよび比較例のスリ
ーブにおける加熱温度と膨脹量の関係を示すグラフ、第
17図はスリーブの膨脹量測定位置を示す説明図であ
る。 Sm……サイアミーズ型シリンダブロック素材、 1〜1……シリンダバレル、3……スリーブ
1 to 3 show a Siamese type cylinder block manufactured according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view seen from above, FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG. 1, and FIG. Figure
IIa-IIa sectional view, FIG. 3 is a perspective view seen from below, FIG. 4 is a perspective view seen from above of the Siamese type cylinder block material, FIG. 5 is a vertical sectional front view when the mold of the casting machine is opened, FIG. 6 is a vertical sectional front view of the casting apparatus when the mold is closed, FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 6, and FIG. 8 is VIII-VIII of FIG.
FIG. 9 is a perspective view of the sand core seen from above, FIG.
Fig. 0 is a sectional view taken along the line XX in Fig. 9, Fig. 11 is a vertical sectional front view similar to Fig. 6 showing a state in which the sleeve is given the expanding force, and Fig. 12 is giving the expanding force to the sleeve. 7 is a cross-sectional view similar to FIG. 7 showing the state of being opened, and FIG.
XIII-XIII sectional view, FIG. 14 is a graph showing the relationship between time and displacement of the plunger and the relationship between time and pressure of the molten metal,
FIG. 15 is a measurement diagram showing the results of the Talylond measurement of the inner diameter shape of the sleeve of the Siamese type cylinder block material obtained in the casting process of the present invention and the sleeve of the comparative example, and FIG. 16 is manufactured by the present invention. FIG. 17 is a graph showing the relationship between the heating temperature and the expansion amount in the sleeve of the Siamese type cylinder block and the sleeve of the comparative example, and FIG. 17 is an explanatory diagram showing the expansion amount measurement position of the sleeve. Sm ...... Siamese type cylinder block material, 1 1 to 1 4 ...... cylinder barrel, 3 ...... sleeve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】直列に結合された複数のシリンダバレル
(1〜1)よりなるアルミニウム合金製サイアミー
ズシリンダバレル(1)の各シリンダバレル(1〜1
)に鋳鉄製スリーブ(3)を鋳ぐるんだサイアミーズ
型シリンダブロックを製造する方法において、金型
(M)のサイアミーズシリンダバレル成形用キャビテイ
(C)に前記スリーブ(3)を設置すると共にそのス
リーブ(3)内に心金(70)を嵌挿させた状態で、該
キャビテイ(C)にアルミニウム合金の溶湯を加圧充
填し、該溶湯を凝固させる鋳造工程と;前記溶湯の凝固
完了後に前記心金(70)をスリーブ(3)内から引抜
き、そのスリーブ(3)内に拡径機構(41)を嵌挿さ
せて該スリーブ(3)に拡径力を付与し、その拡径力付
与状態で前記アルミニウム合金を常温まで冷却する工程
と;その冷却後、前記拡径力を除去すると共に、前記拡
径機構(41)を前記スリーブ(3)内より引抜く工程
と;前記スリーブ(3)の内周面に真円加工を施す工程
と;を含むことを特徴とする、サイアミーズ型シリンダ
ブロックの製造方法。
1. A respective cylinder barrel (1 1 to 1 of a plurality of cylinder barrel coupled in series (1 1 to 1 4) aluminum alloy Siamese cylinder barrel made of (1)
4 ) In the method for producing a Siamese type cylinder block in which a cast iron sleeve (3) is cast into the mold (M), the sleeve (3) is installed in the cavity (C 1 ) for forming the Siamese cylinder barrel of the mold (M). A casting step of press-filling the cavity (C 1 ) with a molten aluminum alloy with the mandrel (70) fitted in the sleeve (3) and solidifying the molten metal; After the completion, the cored bar (70) is pulled out from the sleeve (3), and a diameter expansion mechanism (41) is fitted into the sleeve (3) to apply a diameter expansion force to the sleeve (3) and expand the expansion. Cooling the aluminum alloy to a room temperature in a state where a radial force is applied; removing the radial expansion force after cooling, and pulling the radial expansion mechanism (41) out of the sleeve (3); sleeve 3) a step the inner peripheral surface subjected to perfect circle machining; characterized in that it comprises a method for producing a Siamese type cylinder block.
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