JPH0715654Y2 - シリンダヘッド用中子構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案はシリンダヘッド成形用の鋳型内に配設されてい
るシリンダヘッド用中子の構造に関するものであって、
より具体的には、オイルジャケット中子とウォータジャ
ケット中子とを空隙部を介して上下の位置関係に配設
し、この空隙部に溶湯を鋳込んで両ジャケット間に仕切
壁を鋳造するシリンダヘッド用中子構造に関するもので
ある。

《従来の技術》 シリンダヘッド成形用の鋳型内には複数のシリンダヘッ
ド用中子が適所に配設されており、成形に際してこの鋳
型内に溶湯を鋳込むと、中子の配設された箇所が中空部
となってシリンダヘッドが成形されるようになってい
る。ところが、一般に中子は合成樹脂を混ぜた砂から形
成したり、あるいは水ガラスを混ぜた砂から形成した後
に二酸化炭素を吹き込んで硬化させる等の処理を施して
あるため、溶湯による鋳込みの際に溶湯の熱によって中
子からガスが発生する。特に、タペットガイド部を鋳物
として有し、かつ補強リブを有するシリンダヘッド用の
中子の中でも比較的体積の大きいオイルジャケット中子
およびウォータジャケット中子は上下に分離して配設さ
れ、その間の空隙部に溶湯が鋳込まれて仕切壁を形成す
るようになっているが、鋳込みの際にウォータジャケッ
ト中子から発生した多量のガスが、中子がガス透過性を
有するため、その内部から吹き出して上昇し、オイルジ
ャケットとウォータジャケット間の仕切壁に酸化膜を形
成し、この酸化膜によって仕切壁にリーク不良が発生す
る原因となっていた。

そこで、ウォータジャケット中子から発生するガスを上
方へ吹き出させないように、次のような処置が一般に施
されている。

（１）ウォータジャケット中子の内部全体を空洞化し、
中子からのガスの発生量を抑え、かつガスの吹き出しを
抑える。

（２）鋳型の巾木方向からドリル加工によってウォータ
ジャケット中子に向けて穴をあけ、ウォータジャケット
中子から発生したガスを前記の穴から鋳型の外へ排出
し、ウォータジャケット中子からオイルジャケット中子
に向かうガスの吹き出しを抑える。

《考案が解決しようとする課題》 しかしながら上記（１）の方法ではウォータジャケット
中子が複雑な形状であるために中子内部全体を空洞化す
ることは難しく生産コストをアップさせる結果となって
しまい、また上記（２）の方法では中子が大きくその形
状が複雑であるため中子の中心部分や巾木から遠く離れ
た場所で発生したガスは鋳型の外に排出されずオイルジ
ャケット中子に向けて吹き出すといった欠点があり、オ
イルジャケットとウォータジャケットとの間の仕切壁に
発生するリーク不良を充分に防止することは難しいもの
となっていた。

本考案は上記のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的はウォータジャケット中子から発生するガスを
その上方のオイルジャケット中子との間に鋳造される仕
切壁に吹き出させずに外へ排出することができ、かつ複
雑な形状の中子にも容易に適応可能なシリンダヘッド用
中子構造を提供することにある。

《課題を解決するための手段》 上記目的を達成するため、本考案ではシリンダヘッド成
形用の鋳型内に配設されるウォータジャケット中子と該
ウォータジャケット中子の上部に仕切壁用空隙部を介し
て配置されるオイルジャケット中子とを有し、該ウォー
タジャケット中子の内部と該オイルジャケット中子の内
部にそれぞれ空洞部を一部形成し、該ウォータジャケッ
ト中子と該オイルジャケット中子を該仕切壁用空隙部を
横切る中空な架橋部で部分的に結合し、該架橋部を介し
て該ウォータジャケット中子と該オイルジャケット中子
の該空洞部を連通してなるのである。

《作用》 シリンダヘッド成形時、鋳型内においてウォータジャケ
ット中子から発生したガスはウォータジャケット中子内
の空洞部からウォータジャケット中子とオイルジャケッ
ト中子の中空な架橋部を通ってオイルジャケット中子の
空洞部に至り、さらにオイルジャケット中子より上方に
吹き出して、鋳型の外に排出される。このようにして、
シリンダヘッドを鋳造した後には中子砂を除去し、所定
の機械加工を行ない、オイルジャケットとウォータジャ
ケットとの連通孔を蓋体により塞いでやれば良い。

《実施例》 以下に本考案の好適な実施例について添附図面を参照に
して説明する。

第１図はタペットガイド部を鋳物として有するダブルオ
ーバーヘッドカムタイプのシリンダヘッドの成形用の鋳
型の断面図であり、鋳型は上型１とサイド型２および下
型３より成り、これらの内部には所定の形状の空間部４
が画成されている。この空間部４の上方中央には第２図
に示されるようなオイルジャケット中子５がその上面を
上型１の内面に密着させた状態で配設され、このオイル
ジャケット中子５の下面中央部の下方には後述する空隙
部６をおいて第３図に示されるようなウォータジャケッ
ト中子７が配設されている。なお、オイルジャケット中
子５は本来もっと形状的に複雑であるが、図においては
略図としている。

さらに、空間部４には前記オイルジャケット中子５とウ
ォータジャケット中子７の他にいくつかの中子が配設さ
れている。これらはウォータジャケット中子７の下方両
側に位置し、空間部４の底面から側面に向けてそれぞれ
対称的にパイプ状に延長する吸気ポートおよび排気ポー
ト用の２つのポート中子８−８であって、これらが所定
の位置に配設されることによってシリンダヘッド内に所
定の空間や中空部が形成されるようになっている。

上記のように鋳型内に配設される中子は一般に鋳物砂に
合成樹脂を混ぜたものから形成するか、あるいは水ガラ
スを混ぜた砂より形成した後に炭酸ガスを吹き込み硬化
させる処理を施してあり、鋳造する際に溶湯の熱により
中子からガスが発生するため、大きな中子を使用する際
には、ウォータジャケット中子７の両側に位置する吸気
ポートおよび排気ポート用の中子８−８のように中子内
全体が空洞化されてガスの発生や吹き出しを抑制するよ
うに構成されたものがある。

一方、オイルジャケット中子５およびウォータジャケッ
ト中子７は比較的大きな中子であるが形状が複雑である
ことから、内部全体に亘って中空とすることはコストア
ップとなるため、本考案では全体的中空構造は避けて、
オイルジャケット中子５およびウォータジャケット中子
７のほとんどの部分を中実な構造としている。

オイルジャケット中子５は第１図に示されるように、そ
の上面が上型１の下面に密着するように配設されてお
り、その内部中央には筒状の空洞部９が形成されてお
り、この空洞部９の下端はオイルジャケット中子５の下
面に開口し、上端はオイルジャケット中子５内にて閉塞
されている。

一方、鋳型内でオイルジャケット中子５の下に位置され
るウォータジャケット中子７には第３図に示されるよう
に、長手方向両端部の巾木10-10が中空状に形成されて
おり、この巾木10-10の外端が鋳型の巾木に支持され、
ウォータジャケット中子７の両側近傍で発生したガスが
この巾木10-10を介して外部に放出されるようになって
いる。また、ウォータジャケット中子７の中央部上面に
は環状突起11が一体的に設けられ、さらにこの環状突起
11の中心中空部に連通して筒状空洞部12がウォータジャ
ケット中子７の内底部近傍まで延長して形成されてい
る。

従来、一般的にはオイルジャケット中子５とウォータジ
ャケット中子７とは上下に完全に分離して配設され、そ
の間の空隙部６に仕切壁を鋳造するようにしているが、
本考案ではウォータジャケット中子７の環状突起11をオ
イルジャケット中子５の下面に密着させて両中子5,7を
配設している。

すなわち、環状突起11は両中子5,7間の空隙部６を横切
って両中子5,7を連結する架橋部となり、この中空な架
橋部、この例では環状突起11を介してオイルジャケット
中子５内の筒状空洞部９とウォータジャケット中子７内
の筒状空洞部12とが上下に連通するように構成されてい
る。

そして、オイルジャケット中子５の上面が密着する上型
１には上下に貫通する複数の通気孔13が設けられてお
り、この通気孔13の下端には通気性を有し、かつ溶湯を
通さない多孔性のエアベント14が取付けられ、オイルジ
ャケット中子５の上面に至ったガスを通気孔13より鋳型
外へ排気するように構成されている。

なお、この実施例においては、鋳型内に溶湯を充填する
ための湯口15は下型３に設けられ、空間部４に連通され
ており、溶湯は低圧鋳造法によりこの湯口15から鋳型内
に加圧充填されるようになっている。

上記のような構成の鋳型を使用してのシリンダヘッドの
鋳造は、Al合金溶湯を湯口15より鋳型内に注入して溶湯
を鋳型内の空間４の中子の周囲に充填することによって
行われる。そしてシリンダヘッドの鋳造に際して、鋳型
内に溶湯が充填された時に溶湯の熱によって中子から化
学反応によるガスが発生するが、ウォータジャケット中
子７より発生したガスのうち、巾木方向両側付近のガス
は巾木10-10を介して外部に排出される。一方、ウォー
タジャケット中子７の中央近傍で発生したガスは筒状空
洞部12に入り、ここから中空な環状突起11を通ってオイ
ルジャケット中子５内の筒状空洞部９に入る。この筒状
空洞部９に入ったガスはオイルジャケット中子５の上方
を透過し、さらにその上面から上型１の通気孔13を通っ
て鋳型の外部に排出される。なお、オイルジャケット中
子５において発生したガスの一部はその筒状空洞部９に
入って上記と同様に排出され、他のガスはオイルジャケ
ット中子５を透過して上型１の通気孔13から外部に排出
される。

そして、シリンダヘッドは鋳型内の溶湯が固化して後に
鋳型を離型し、中子を除くことによって得られる。な
お、ウォータジャケット中子７に形成された環状突起11
がオイルジャケットとウォータジャケットとの仕切壁と
なる空隙部６に位置するため、シリンダヘッドを鋳型と
離型した後にこの環状突起11により形成される通孔は、
蓋体を溶接あるいは摩擦圧接する等して塞いでやれば良
い。

《効果》 以上のように本考案に係るシリンダヘッドの中子構造に
よればシリンダヘッド成形用の鋳型内にウォータジャケ
ット中子とこのウォータジャケット中子の上部に仕切壁
用空隙部を介して配置されるオイルジャケット中子を有
し、ウォータジャケット中子の内部とオイルジャケット
中子の内部にそれぞれ空洞部を一部形成し、ウォータジ
ャケット中子とオイルジャケット中子を仕切壁用空隙部
を横切る中空な架橋部で部分的に結合し、架橋部を介し
てウォータジャケット中子とオイルジャケット中子の空
洞部を連通してあり、ウォータジャケット中子で発生し
たガスは空洞部からオイルジャケット中子とウォータジ
ャケット中子の架橋部を介してオイルジャケット中子に
至り、さらにオイルジャケット中子より上方に排出され
るので、オイルジャケット中子とウォータジャケット中
子の間の空隙部にガスが吹き出すことがなく、この部分
すなわち、オイルジャケットとウォータジャケットとの
仕切壁におけるリーク不良の発生を防止できる。また、
この構造はオイルジャケット中子やウォータジャケット
中子などの比較的大きくて複雑な形状の中子に極く簡単
に適応可能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はシリンダヘッド用の鋳型の断面図、第２図はオ
イルジャケット中子の斜視図、第３図はウォータジャケ
ット中子の斜視図である。 ５……オイルジャケット中子 ７……ウォータジャケット中子 ６……空隙部 11……環状突起（架橋部） 9,12……空洞部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】シリンダヘッド成形用の鋳型内に配設され
   るウォータジャケット中子と該ウォータジャケット中子
   の上部に仕切壁用空隙部を介して配置されるオイルジャ
   ケット中子とを有し、該ウォータジャケット中子の内部
   と該オイルジャケット中子の内部にそれぞれ空洞部を一
   部形成し、該ウォータジャケット中子と該オイルジャケ
   ット中子を該仕切壁用空隙部を横切る中空な架橋部で部
   分的に結合し、該架橋部を介して該ウォータジャケット
   中子と該オイルジャケット中子の該空洞部を連通してな
   ることを特徴とするシリンダヘッド用中子構造。