JPH08290234A

JPH08290234A - 中子、中子を用いた鋳造方法、および中空ピストン

Info

Publication number: JPH08290234A
Application number: JP9280795A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Hirokawa; 川弘治廣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 1996-11-05
Also published as: TW264411B

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳造時に中子により鋳造品の内面を容易に成
形することができるとともに、鋳造品から中子を容易に
取除くこと。【構成】固定金型１１の装着突部１１ａに、可動金型
１２のキャビティ１５内に突出して、鋳造品４０の内面
を成形する中子２０が装着される。中子２０は粒状黒鉛
と、この粉状黒鉛を接着して固める熱硬化性樹脂とから
なっている。固定金型１１と可動金型１２とが密着し、
キャビティ１５内に溶融アルミニウム４５が充てんされ
る。次に溶融アルミニウム４５が可動金型１２により冷
却されて、アルミニウム鋳造品４０が得られる。この場
合、鋳造品４０の内面は中子２０により成形される。中
子２０は、その後溶融塩中の塩浴処理により鋳造品４０
から除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は中子、中子を用いた鋳造
方法および中空ピストンに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にダイカスト鋳造法等を用いて、例
えば内燃機関用の中空ピストン等のアルミニウム鋳造品
を製造する際、鋳造金型内に溶融アルミニウムを注入し
ているが、この場合、アルミニウム鋳造品の内面形状は
金型のキャビティ内に装着された中子により成形され
る。このような中子として金属製中子または砂中子が用
いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、鋳造金
型のキャビティ内に装着される中子として、金属製中子
または砂中子が用いられている。このうち金属製中子
は、複雑な内面形状を成形するのが困難であり、他方、
砂中子は取扱いが煩雑で後処理がむずかしい。

【０００４】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、取扱いが簡単で、かつ複雑な内面形状を
有する鋳造品を容易に成形することができる中子、中子
を用いた鋳造方法および中空ピストンを提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
鋳造金型のキャビティ内に装着され、鋳造金型により鋳
造される鋳造品の内面を成形する中子であって、この中
子は熱硬化性樹脂からなることを特徴とする中子であ
る。

【０００６】請求項２記載の発明は、鋳造金型のキャビ
ティ内に装着され、鋳造金型により鋳造される鋳造品の
内面を成形する中子であって、この中子は熱可塑性樹脂
からなることを特徴とする中子である。

【０００７】請求項３記載の発明は、鋳造金型のキャビ
ティ内に装着され、鋳造金型により鋳造される鋳造品の
内面を成形する中子であって、この中子は耐熱性無機材
料を接着性有機材料で固めて構成されていることを特徴
とする中子である。

【０００８】請求項１４記載の発明は、鋳造金型のキャ
ビティ内に装着され、鋳造金型により鋳造される鋳造品
の内面を成形する中子であって、この中子は一側が開口
した中空状となっていることを特徴とする中子である。

【０００９】請求項１９記載の発明は、鋳造金型のキャ
ビティ内に装着され、鋳造金型により鋳造されるアルミ
ニウム製鋳造品の内面を成形する中子であって、この中
子の表面に銅メッキが施され、この銅メッキ上にハンダ
被覆層が形成されていることを特徴とする中子である。

【００１０】請求項２３記載の発明は、鋳造金型のキャ
ビティ内に、有機材料を含む中子を装着する工程と、鋳
造金型のキャビティ内に溶融金属を注入して鋳造品を成
形する工程と、金型から鋳造品と中子とを取り出す工程
と、鋳造品と中子とを溶融塩中で塩浴処理して、中子の
有機材料をスラッジ状無機物とガスとに分解する工程
と、を備えたことを特徴とする中子を用いた鋳造方法で
ある。

【００１１】請求項２５記載の発明は、鋳造金型のキャ
ビティ内に、有機材料を含む中子を装着する工程と、鋳
造金型のキャビティ内に溶融金属を注入して鋳造品を成
形する工程と、金型から鋳造品と中子とを取り出す工程
と、鋳造品と中子とを高温加熱されたアルミナ微粒子ま
たは砂微粒子からなる流動層中で加熱処理して、中子の
有機材料をガス分解する工程と、を備えたことを特徴と
する中子を用いた鋳造方法である。

【００１２】請求項２７記載の発明は、上壁と、一側が
開口し内部に空間を有する側壁とからなり、上壁内に埋
め込まれた金属製円板を有するアルミニウム製の内燃機
関用中空ピストンである。

【００１３】

【実施例】第１の実施例以下、図面を参照して本発明の第１の実施例について説
明する。図１乃至図１５は、本発明による中子、中子を
用いた鋳造方法および中空ピストンの実施例を示す図で
ある。

【００１４】まず、図１乃至図７および図１０によりア
ルミダイカスト鋳造装置の概略を説明する。図４および
図５（ａ）（ｂ）に示すように、アルミダイカスト鋳造
装置は装着突部１１ａを有する固定金型１１と、固定金
型１１に対して可動自在に配設された可動金型１２とを
備えている。このうち可動金型１２は、外枠１２ｃと、
外枠１２ｃ内に移動自在に配設された割型１２ａ，１２
ｂとからなっている。外枠１２ｃは、図１０に示すよう
にガイド１３に沿って移動し、固定金型１１に対して離
接するようになっており、また割型１２ａ，１２ｂはガ
イド１３と直交する方向に互いに離接するようになって
いる。そして、割型１２ａ，１２ｂ間において、キャビ
ティ１５が形成され、また固定金型１１は、割型１２
ａ，１２ｂ内のキャビティ１５を密封するようになって
いる。

【００１５】また、図５（ａ）（ｂ）に示すように、外
枠１２ｃにはキャビティ１５に連通するゲート１８が設
けられ、さらに固定金型１１には溶融アルミニウム用の
投入口を有する導入路１８ａがゲート１８に連通して設
けられている。また導入路１８ａには、溶融アルミニウ
ムをキャビティ１５内に押出す押出ピストン１９が設け
られている。ここで図５（ａ）はキャビティ１５内に溶
融アルミニウム４５を注入した状態を示す図であり、図
５（ｂ）は図５（ａ）のＢ線方向断面図である。

【００１６】また図４および図５（ａ）（ｂ）に示すよ
うに、固定金型１１の装着突部１１ａに可動金型１２の
キャビティ１５内に突出する中子２０が嵌込まれ、この
中子２０により後述するアルミニウム鋳造品４０（図９
参照）の空間４３が成形される。なお、装着突部１１ａ
を有する固定金型１１と、割型１２ａ，１２ｂと外枠１
２ｃとからなる可動金型１２は、いずれも鋼鉄製となっ
ている。

【００１７】また可動金型１２のキャビティ１５は、固
定金型１１側からみて円筒状となっており、中子２０は
キャビティ１５の円筒状形状に対応して略円筒状となっ
ている。

【００１８】次に中子２０の材質について説明する。中
子２０は、粉状黒鉛と、この粉状黒鉛を接着して固める
接着機能を有する有機材料とからなっている。このうち
粉状黒鉛を接着する有機材料としては、フェノール樹
脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、シリコン樹脂等の熱硬化性合成樹脂が用いられる。

【００１９】このような熱硬化性合成樹脂は、一般に初
期的な線状高分子を作っておき、ある温度に達するとさ
らに分子間に結合を生じる（架橋）ものである。その結
果として、三次元（立体的）網状結合を生じて分子量を
増大させ、再び加熱しても軟化しない性質のものとな
る。

【００２０】本実施例において、粉状黒鉛と熱硬化性樹
脂との重量比率は、９０：１０〜１０：９０となってい
る。

【００２１】また粉状黒鉛は六方晶系材料で、かつ硬度
１、５、比重２、２となっている。黒鉛は優れた耐熱性
を有するとともに、その結晶構造から優れた潤滑性（剥
離性）を有する。また黒鉛は高温において機械的強度が
大きくなっており、無機溶剤または有機溶剤のいずれに
も溶けない特性を有している。

【００２２】ところで、図１２および図１３に示すよう
に、中子２０は固定金型１１側に位置する太径部２０ａ
と、可動金型１２側に位置する小径部２０ｂと、太径部
２０ａに設けられアルミニウム鋳造品４０の貫通孔４０
ａ（図９参照）を形成するための突出部２１とを有して
いる。また、中子２０の内部に中空部２５が形成され、
この中空部２５は一側２５ａが開口している。この中子
２０は固定金型１１の装着突部１１ａに、一側開口２５
ａ側から装着されるようになっている。

【００２３】さらに中子２０の内部には、アルミニウム
鋳造品４０と異質の金属成形品、例えば銅製成形品２２
が予め埋め込まれている。アルミニウム鋳造品４０が内
燃機関用の中空ピストンとして用いられる場合、銅製成
形品２２を放熱装置として用いることができる。この銅
製成形品２２は、図１２および図１３に示すように、中
子２０の中空部２５内面に沿って設けられた本体２２ａ
と、本体２２ａから外方へ延びる脚部２２ｂと、中子２
０の上方において脚部２２ｂの先端２３に連結された銅
製円板２４とからなっている。

【００２４】この銅製成形品２２は、次のように作製さ
れる。すなわち、まず図１１（ａ）（ｂ）に示すよう
に、銅板２５から、切込み２６に沿って脚部２２ｂが立
ち上げられ、次に各脚部２２ｂの先端２３が折曲げられ
る。その後、図１１（ｃ）に示すように、銅板２５が、
各脚部２２ｂが外側にくるようにして折曲げられ、また
各脚部２２ｂの先端２３に銅製円板２４が連結される。
このようにして本体２２ａと、脚部２２ｂと、銅製円板
２４とからなる銅製成形品２２が作製される。

【００２５】次に銅製成形品２２の表面全体にハンダ被
覆層が形成される。このハンダ被覆層は鋳造中に溶融し
てアルミニウム鋳造品４０と銅製成形品２２との間の密
着力を向上させる機能を有するものである。このため、
ハンダ被覆層を銅製成形品２２の表面全体ではなく、銅
製成形品２２のうちアルミニウム鋳造品４０と接触する
部分のみに形成してもよい。

【００２６】このような銅製成形品２２は樹脂成形型
（図示せず）内に嵌入され、その後、樹脂成形型内に中
子２０の材料が充てんされる。このことにより、図１２
および図１３に示すように、銅製成形品２２が予め埋め
込まれた中子２０が得られる。この場合、銅製成形品２
２のうち本体２２ａは中子２０の中空部２５内面に沿っ
て配置され、脚部２２ｂは本体２２ａから外方へ延びる
とともにその先端２３が中子２０の外方に突出してい
る。また銅製円板２４は中子２０の上方において、脚部
２２ｂの先端２３に連結されている。

【００２７】次にこのような中子２０を用いた鋳造方法
について説明する。まず、図１に示すように装着突部１
１ａを有する固定金型１１と、外枠１２ｃ内に一対の割
型１２ａ，１２ｂを設けてなる可動金型１２が準備され
る。次に図２に示すように、固定金型１１の装着突部１
１ａに中子２０が装着される。次に固定金型１１に対し
て可動金型１２の外枠１２ｃがガイド１３（図１０）に
沿って接近し、可動金型１２の割型１２ａ，１２ｂが固
定金型１１に当接する。

【００２８】この場合、図３に示すように可動金型１２
の割型１２ａ，１２ｂ間に、固定金型１１側から中子２
０が突出する。また、図３において、可動金型１２の割
型１２ａ，１２ｂは、外枠１２ｃ内において、互いに離
れる位置まで後退している。その後、図４に示すよう
に、外枠１２ｃ内において割型１２ａ，１２ｂが互いに
接近し、割型１２ａ，１２ｂが互いに密着して割型１２
ａ，１２ｂ間にキャビティ１５が形成される。同時に、
このキャビティ１５が固定金型１１によって密封され
る。

【００２９】次に図５（ａ）（ｂ）に示すように、押出
ピストン１９が駆動され、導入路１８ａおよびゲート１
８を経て溶融アルミニウム４５が、キャビティ１５内に
充てんされる。キャビティ１５内に充てんされた溶融ア
ルミニウム４５は可動金型１２の割型１２ａ，１２ｂに
より急速に冷却され、このような鋳造方法によりアルミ
ニウム鋳造品４０が成形される。この場合、溶融アルミ
ニウム４５からの熱は、中子２０側へも伝達されるが、
粒状黒鉛と熱硬化性樹脂とからなる中子２０の熱伝導率
は、鋼製の可動金型１２の熱伝導率に比べて小さいの
で、中子２０への熱伝導は可動金型１２への熱伝導に比
べて小さくなっている。

【００３０】さらにまた、中子２０は粉状黒鉛と、熱に
より硬化する熱硬化性樹脂とからなっているので、熱硬
化性樹脂が加熱されたとしても、この加熱により、熱硬
化性樹脂がより硬化することになる。このため、中子２
０が鋳造中に軟化したり溶融することはない。

【００３１】次に図６に示すように、可動金型１２の外
枠１２ｃがガイド１３（図１０）に沿って移動すること
により、固定金型１１から可動金型１２が引離される。
この場合、中子２０は黒鉛成分によって優れた潤滑性と
剥離性を有するので、中子２０と固定金型１１の装着突
部１１ａを容易かつ簡単に引離すことができる。次に図
７に示すように、可動金型１２の割型１２ａ，１２ｂが
互いに引離され、可動金型１２に形成されたキャビティ
１５から、アルミニウム鋳造品４０が中子２０とともに
取り出される。

【００３２】このようにして、図８に示すように内部に
中子２０が組込まれたアルミニウム鋳造品４０が得られ
る。アルミニウム鋳造品４０は内燃機関用の中空ピスト
ンに用いられるものであり、銅製円板２４が埋込まれた
上壁４１と、一側が開口し内部に空間４３を有する側壁
４２とからなっている。

【００３３】次に図１４（ａ）に示すように、アルミニ
ウム鋳造品４０および中子２０が、槽８０ａ内に収納さ
れた溶融塩８０中で塩浴処理される。そしてこの溶融塩
８０中での塩浴処理性によって、中子２０のうち、熱硬
化性樹脂からなる有機材料が分解される。

【００３４】溶融塩８０としては、例えば米国コリーン
（KOLENE）社のアルカリ系ソルト（商品名ＤＧＳ、Ｎ
ｏ．４、Ｎｏ．５、またはＮｏ．１０）が用いられる。

【００３５】このようなアルカリ系ソルトは、所定温度
まで加熱されて液状となる。そして液状のアルカリ系ソ
ルト中での塩浴処理によって、中子２０のうち熱硬化性
樹脂からなる有機材料が酸化作用を受け、炭酸ガスと、
Ｎａ₂ＣＯ₃を主成分とするスラッジとなる。このうち
炭酸ガスは溶融塩８０から外方に放出され、スラッジは
槽８０ａの底に沈殿する。同時に中子２０の粉状黒鉛
は、槽８０ａの底に沈殿する。

【００３６】槽８０ａの底に沈殿したスラッジおよび黒
鉛は、必要に応じて除去される。

【００３７】塩浴処理の加熱条件および処理時間は、ア
ルカリ系ソルトの種類によって異なるが、加熱温度が３
８０℃〜４６０℃で処理時間は十数分間であることが好
ましい。

【００３８】このような溶融塩８０における塩浴処理に
よって、アルミニウム鋳造品４０から中子２０が除去さ
れ、その後アルミニウム鋳造品４０は槽８０ａから引上
げられる。次に、アルミニウム鋳造品４０は、槽８１ａ
内に収納された希硝酸８１（濃度１％）中で後処理され
る。溶融塩８０中の塩浴処理によってアルミニウム鋳造
品４０表面に酸化被覆が生じるが、希硝酸８１中での処
理によりアルミニウム鋳造品４０表面の酸化被覆が除去
され、同時にアルミニウム鋳造品４０の表面が中和され
る。

【００３９】その後、アルミニウム鋳造品４０は、槽８
２ａ内に収納された高温水８２（８０℃程度）によって
洗浄され、このようにして図９に示すように中子２０が
完全に除去されたアルミニウム鋳造品（内燃機関用の中
空ピストン）４０が得られる。図９において、アルミニ
ウム鋳造品４０には、中子２０の突出部２１により貫通
孔４０ａが形成され、またアルミニウム鋳造品４０に銅
製成形品２２が設けられている。

【００４０】この場合、鋳造品４０は図９に示すように
上壁４１と、内部に空間４３が形成された側壁４２とか
らなり、空間４３は一側が開口している。銅製成形品２
２の銅製円板２４は上壁４１内に埋め込まれ、また銅製
円板２４は脚部２２ｂを介して本体２２ａに連結され、
この本体２２ａは空間４３内に配置されている。

【００４１】鋳造品４０を内燃機関用の中空ピストンと
して用いる場合、上壁４１は燃焼室において直接加熱さ
れる部分となり、上壁４１の熱は銅製円板２４から脚部
２２ｂを経て本体２２ａに伝達される。その後本体２２
ａ中の熱は、空間４３へ放熱されるようになっている。

【００４２】このような中空ピストンとしての鋳造品４
０は、上述したアルミダイガスト鋳造法のみならず、重
力鋳造法によっても得ることができる。

【００４３】ところで、図１４（ａ）において、中子２
０の熱硬化性樹脂を塩浴処理して分解する例を示した
が、図１４（ｂ）に示すように、鋳造品４０と中子２０
をアルミナ微粒子（または砂微粒子）からなる流動層８
５中で加熱処理してもよい。すなわち図１４（ｂ）にお
いて、ケーシング８３内に流動層８５を形成する槽８８
が配設され、槽８８の外方にヒータ８７が設けられてい
る。

【００４４】槽８８内にはアルミナ微粒子（または砂微
粒子）が収納され、槽８８の下方からノズル８６によっ
て気体を槽８８内に吹き込むことにより、槽８８内にア
ルミナ微粒子（または砂微粒子）からなる流動層８５が
形成される。この流動層８５はヒータ８７により８００
℃〜９００℃まで加熱され、このように加熱された流動
層８５中に鋳造品４０と中子２０とを挿入することによ
り、中子２０の熱硬化性樹脂をガス分解することができ
る。

【００４５】次に中子２０の材質の変形例について説明
する。

【００４６】上記各実施例において中子２０を粉状黒鉛
と、熱硬化性樹脂とから構成した例を示したが、中子２
０を耐熱無機材料である粉状黒鉛と、粉状黒鉛を接着す
る有機材料とから構成するとともに、有機材料として例
えば、ポリカーボネート等の熱可塑性合成樹脂、または
澱粉、のり等の天然接着剤、あるいは合成接着剤（セメ
ダイン等）を用いることができる。また有機材料として
ゴムを用いることもできる。

【００４７】また、耐熱無機材料である粉状黒鉛の代わ
りに、粉状シリコン、粉状セラミック、粉状ガラス、ま
たは粉状タルク等の耐熱無機材料を用いてもよい。

【００４８】さらに中子２０をすべて熱硬化性樹脂によ
り構成してもよく、また中子２０をすべて熱可塑性樹脂
により構成してもよい。

【００４９】中子２０の材質が上記いずれの場合であっ
ても、中子２０の熱伝導率は、鋼製の可動金型１２の熱
伝導率に比べてかなり小さいので、鋳造中において溶融
アルミニウム４５の熱は可動金型１２側に伝達されるこ
とになる。このため、鋳造中においては、熱伝導率が低
い中子２０側への伝熱は小さくなり、このため中子２０
が軟化したり溶融したりすることはない。

【００５０】中子２０の材質が上記いずれの場合であっ
ても、アルミニウム鋳造品４０と中子２０は、溶融塩８
０またはアルミナ粒（または砂粒）からなる流動層８５
中で処理され、中子２０の有機材料が分解して、アルミ
ニウム鋳造品４０から中子２０が除去される。

【００５１】以上説明したように、本実施例によれば、
中子２０を用いてアルミニウム鋳造品４０を鋳造した
後、固定金型１１および可動金型１２から鋳造品４０お
よび中子２０を取り出し、その後鋳造品４０および中子
２０を溶融塩８０中で塩浴処理するか、または流動層８
５中で加熱処理することにより、鋳造品４０から中子２
０を容易に除去することができる。このように、複雑な
内面形状および外面形状を有する鋳造品４０を容易かつ
簡単に得ることができる。第２の実施例次に図１５（ａ）（ｂ）により本発明の第２の実施例に
ついて説明する。図１５（ａ）（ｂ）に示すように、固
定金型１１と可動金型１２との間に、中子２０が装着さ
れている。この中子２０は粉状黒鉛と、この粉状黒鉛を
接着して固める熱硬化性樹脂とからなっている。

【００５２】また中子２０の表面には、銅メッキ８９が
形成され、さらに銅メッキ８９の表面にはハンダ被覆層
９０が形成されている。

【００５３】固定金型１１と可動金型１２との間に、中
子２０を挿着するとともに、固定金型と可動金型１２間
に溶融アルミニウムを注入することにより、配管等のア
ルミニウム鋳造品４０が得られる。次に中子２０が組み
込まれたアルミニウム鋳造品４０を、上述のように溶融
塩８０または流動層８５中で処理することにより、中子
２０の熱硬化性樹脂が分解してアルミニウム鋳造品４０
から中子２０が除去される。

【００５４】このようにして、内面に銅メッキ８９が施
された配管等のアルミニウム鋳造品４０が得られる。こ
の場合、ハンダ被覆層９０は、アルミニウム鋳造品４０
と銅メッキ８９との間の密着力を向上させる機能を発揮
する。

【００５５】なお、中子２０の材質については、第１の
実施例で示した変形例のものを用いることができる。第３の実施例次に図１６乃至図１９により本発明の第３の実施例につ
いて説明する。まず図１６（ａ）（ｂ）により、中子２
０について説明する。ここで図１６（ａ）は中子の断面
図であり、図１６（ｂ）は中子の表面の断面図である。
中子２０は図１６（ａ）に示すように、発泡スチロール
製の芯材９１と、この芯材９１の外側に設けられ粉状黒
鉛を熱硬化性樹脂で固めてなる中子本体９２とを有して
いる。

【００５６】中子２０の中子本体９２は、さらに比較的
厚肉の厚肉部９２ａと、この厚肉部９２ａから外方へ延
びるとともに厚肉部９２より薄肉の薄肉部９２ｂとから
なっている。このうち厚肉部９２ａは鋳造品４０の比較
的大径の空間４３ａを成形する部分であり、また薄肉部
９２ｂは鋳造品４０の枝管４４内に形成された比較的小
径の空間４３ｂを成形する部分である（図１９）。

【００５７】厚肉部９２ａにおける粉状黒鉛の熱硬化性
樹脂に対する重量比率は、薄肉部９２ｂにおける粉状黒
鉛の熱硬化性樹脂に対する重量比率より高くなってい
る。厚肉部９２ａは潤滑性および剥離性が要求される部
分であるため、粉状黒鉛の重量比率が薄くなっている
が、薄肉部９２ｂは強度および靭性が要求される部分で
あるため、熱硬化性樹脂の重量比率が高くなっている。

【００５８】また、図１６（ｂ）に示すように、中子本
体９２の表面には銅メッキ８９が施され、さらに銅メッ
キ８９の表面にはハンダ被覆層９０が形成されている。

【００５９】このような構造からなる中子２０は、その
後鋳造金型９５内に装着され、鋳造金型９５内面と中子
２０外面との間にキャビティ１５が形成される（図１
７）。

【００６０】その後図１８（ａ）（ｂ）に示すように、
鋳造金型９５のキャビティ１５内に溶融アルミニウムが
注入され、溶融アルミニウムが鋳造金型９５により冷却
されて鋳造品４０が成形される。ここで図１８（ａ）は
鋳造品４０および中子２０の断面図であり、図１８
（ｂ）は中子２０表面の断面図である。この鋳造中に、
溶融アルミニウムからの熱は中子は２０側へも伝達され
るが、粉状黒鉛と熱硬化性樹脂とからなる中子の熱伝導
率は、鋳造金型９５の熱伝導率に比べて小さいので、中
子２０への熱伝導はきわめて小さくなっている。

【００６１】また鋳造中、溶融アルミニウムからの熱に
より中子２０の熱硬化性樹脂からガスが発生することも
考えられるが、中子２０からのガスは銅メッキ８９によ
り遮られるため外方へ流出することはなく、内方へ流れ
る。このため中子２０からのガスにより、鋳造品４０中
に巣が発生することはない。

【００６２】次に中子２０が組込まれたアルミニウム鋳
造品４０は、上述のように溶融塩８０または流動層８５
中で処理され、このようにして中子２０の熱硬化性樹脂
が分解してアルミニウム鋳造品４０から中子２０が除去
される。

【００６３】このようにして図１９に示すように、内面
に銅メッキ８９が施されたアルミニウム鋳造品４０が保
たれる。この場合、ハンダ被覆層９０は、アルミニウム
鋳造品４０と銅メッキ８９との間の溶着力を向上させる
機能を発揮する。

【００６４】なお、中子２０の材質については、第１の
実施例で示した変形例のものを用いることができる。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、鋳造時に中子により鋳
造品の内面を容易に形成することができる。その後、鋳
造品から中子が取除かれ、このようにして、所望形状の
内面を有する鋳造品を容易かつ簡単に得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による中子および中子を用いた鋳造方法
の第１の実施例において、固定金型と可動金型を示す
図。

【図２】固定金型に中子を装着した状態を示す断面図。

【図３】固定金型と可動金型とを密着した状態を示す断
面図。

【図４】可動金型の割型を密着した状態を示す断面図。

【図５】可動金型のキャビティ内に溶融金属を充てんし
た状態を示す図。

【図６】固定金型から可動金型が引き離された状態を示
す断面図。

【図７】可動金型の割型が互いに引き離れた状態を示す
断面図。

【図８】中子が組み込まれたアルミニウム鋳造品を示す
断面図。

【図９】銅製成形品が設けられたアルミニウム鋳造品を
示す断面図。

【図１０】可動金型を示す斜視図。

【図１１】銅製成形品の作製工程を示す図。

【図１２】銅製成形品が予め埋め込まれた中子を示す断
面図。

【図１３】銅製成形品が予め埋め込まれた中子を示す斜
視図。

【図１４】鋳造品から成形型を除去する処理工程を示す
図。

【図１５】本発明による中子および中子を用いた鋳造方
法の第２の実施例を示す図。

【図１６】本発明による中子および中子を用いた鋳造方
法の第３の実施例において中子を示す断面図。

【図１７】中子を鋳造金型内に装着した状態を示す断面
図。

【図１８】中子と鋳造品を示す断面図。

【図１９】アルミニウム鋳造品を示す断面図。

【符号の説明】

１１固定金型１２可動金型２０中子２２銅製成形品２２ａ本体２２ｂ脚部２４銅製円板２５中空部４０アルミニウム鋳造品４３空間４５溶融アルミニウム８０溶融塩８１希硝酸８５流動層８９銅メッキ９０ハンダ被覆層９１芯材９２中子本体９５鋳造金型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳造金型のキャビティ内に装着され、鋳造
金型により鋳造される鋳造品の内面を成形する中子であ
って、この中子は熱硬化性樹脂からなることを特徴とす
る中子。
【請求項２】鋳造金型のキャビティ内に装着され、鋳造
金型により鋳造される鋳造品の内面を成形する中子であ
って、この中子は熱可塑性樹脂からなることを特徴とす
る中子。
【請求項３】鋳造金型のキャビティ内に装着され、鋳造
金型により鋳造される鋳造品の内面を成形する中子であ
って、この中子は耐熱性無機材料を接着性有機材料で固
めて構成されていることを特徴とする中子。
【請求項４】耐熱性無機材料は粉状黒鉛であることを特
徴とする請求項３記載の中子。
【請求項５】耐熱性無機材料は粉状シリコンであること
を特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項６】耐熱性無機材料は粉状セラミックであるこ
とを特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項７】耐熱性無機材料は粉状タルクであることを
特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項８】耐熱性無機材料は粉状ガラスであることを
特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項９】接着性有機材料は熱硬化性樹脂であること
を特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項１０】接着性有機材料は熱可塑性樹脂であるこ
とを特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項１１】接着性有機材料は合成接着剤であること
を特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項１２】接着性有機材料は天然接着剤であること
を特徴とする請求項３記載の中子。
【請求項１３】接着性有機材料はゴムであることを特徴
とする請求項３記載の中子。
【請求項１４】鋳造金型のキャビティ内に装着され、鋳
造金型により鋳造される鋳造品の内面を成形する中子で
あって、この中子は一側が開口した中空状となっている
ことを特徴とする中子。
【請求項１５】中子に鋳造品と異質の金属成形品が予め
埋め込まれていることを特徴とする請求項１４記載の中
子。
【請求項１６】金属成形品は、中子から外方に突出する
脚部と、この脚部の先端に連結された円板とからなるこ
とを特徴とする請求項１５記載の中子。
【請求項１７】金属成形品の脚部および円板のうち、少
なくとも鋳造品と接触する部分には、金属成形品と鋳造
品との密着性を高める合金材料が被覆されていることを
特徴とする請求項１６記載の中子。
【請求項１８】鋳造品はアルミニウムであり、かつ金属
成形品は銅製となっており、被覆される合金材料はハン
ダであることを特徴とする請求項１７記載の中子。
【請求項１９】鋳造金型のキャビティ内に装着され、鋳
造金型により鋳造されるアルミニウム製鋳造品の内面を
成形する中子であって、この中子の表面に銅メッキが施
され、この銅メッキ上にハンダ被覆層が形成されている
ことを特徴とする中子。
【請求項２０】中子は芯材と、芯材外側に設けられ耐熱
性無機材料を接着性有機材料で固めてなる中子本体とを
有することを特徴とする請求項１９記載の中子。
【請求項２１】芯材は発泡スチロール製となっているこ
とを特徴とする請求項２０記載の中子。
【請求項２２】中子本体は比較的厚肉の厚肉部と、この
厚肉部より薄肉の薄肉部とからなり、厚肉部における耐
熱性無機材料の接着性有機材料に対する比率は、薄肉部
における耐熱性無機材料の接着性有機材料に対する比率
より高くなっていることを特徴とする請求項２０記載の
中子。
【請求項２３】鋳造金型のキャビティ内に、有機材料を
含む中子を装着する工程と、鋳造金型のキャビティ内に溶融金属を注入して鋳造品を
成形する工程と、金型から鋳造品と中子とを取り出す工程と、鋳造品と中子とを溶融塩中で塩浴処理して、中子の有機
材料をスラッジ状無機物とガスとに分解する工程と、を備えたことを特徴とする中子を用いた鋳造方法。
【請求項２４】塩浴処理の後に鋳造品を酸性溶液中で中
和する工程と、鋳造品を高温水中で洗浄する工程とを、
更に備えたことを特徴とする請求項２３記載の中子を用
いた鋳造方法。
【請求項２５】鋳造金型のキャビティ内に、有機材料を
含む中子を装着する工程と、鋳造金型のキャビティ内に溶融金属を注入して鋳造品を
成形する工程と、金型から鋳造品と中子とを取り出す工程と、鋳造品と中子とを高温加熱されたアルミナ微粒子または
砂微粒子からなる流動層中で加熱処理して、中子の有機
材料をガス分解する工程と、を備えたことを特徴とする中子を用いた鋳造方法。
【請求項２６】流動層の加熱温度は８００℃〜９００℃
であることを特徴とする請求項２５記載の中子を用いた
鋳造方法。
【請求項２７】上壁と、一側が開口し内部に空間を有す
る側壁とからなり、上壁内に埋め込まれた金属製円板を
有するアルミニウム製の内燃機関用中空ピストン。
【請求項２８】金属製円板に脚部を介して連結されると
ともに内部空間に配置された金属製放熱板を更に有する
ことを特徴とする請求項２７記載の内燃機関用中空ピス
トン。