JPH0952148A - Supporting structure for intake port core - Google Patents
Supporting structure for intake port coreInfo
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- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/24—Cylinder heads
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- Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、シリンダヘッド等
の金型鋳造に関し、詳しくは、シリンダヘッドの上面か
ら下面に連通する吸気ポートの中子をシリンダヘッド鋳
造型に対して位置決め支持する支持構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to die casting of a cylinder head or the like, and more particularly, to a support structure for positioning and supporting a core of an intake port communicating from the upper surface to the lower surface of the cylinder head with respect to the cylinder head casting die. Regarding
【0002】[0002]
【従来の技術】複数の気筒を有する内燃機関のシリンダ
ヘッドとして、各シリンダの軸線を含む面に関して、シ
リンダヘッドの一側に吸気ポートが、他側に排気ポート
が設けられて構成されているものが一般的に知られてい
る。図5に示すように、シリンダヘッド30は複数の金
型によって鋳造されるが、このとき、吸気ポート31及
び排気ポート32は、吸気ポート中子33及び排気ポー
ト中子34によってそれぞれ形成される。吸気ポート中
子33及び排気ポート中子34は、下型35に固定され
た燃焼室入子36の上面に設けられた位置決めピン36
a,36aと、下型35の各ポート中子33,34の巾
規部に対応する部位に設けられた位置決めピン35a,
35aとによって下型35に位置決め支持されている。2. Description of the Related Art As a cylinder head of an internal combustion engine having a plurality of cylinders, an intake port is provided on one side of the cylinder head and an exhaust port is provided on the other side with respect to a surface including the axis of each cylinder. Is generally known. As shown in FIG. 5, the cylinder head 30 is cast by a plurality of molds. At this time, the intake port 31 and the exhaust port 32 are formed by the intake port core 33 and the exhaust port core 34, respectively. The intake port core 33 and the exhaust port core 34 are provided with positioning pins 36 provided on the upper surface of a combustion chamber insert 36 fixed to the lower mold 35.
a, 36a, and positioning pins 35a, which are provided at portions corresponding to the width-regulating portions of the port cores 33, 34 of the lower mold 35.
The lower mold 35 is positioned and supported by the lower mold 35.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】近年、燃焼室内に大き
な縦渦流を発生させて、出力や燃費の向上を図る内燃機
関が提案されている。この内燃機関の吸気ポートは、シ
リンダヘッド内において、シリンダの軸線の延長線に略
沿って形成されている。吸気ポートがシリンダの軸線の
延長線に沿うように略直立している場合には、吸気ポー
トを形成する吸気ポート中子の一端の下型に対しての位
置決めが困難である。つまり、吸気ポートの吸気側の開
口がシリンダヘッドの上面に設けられているので、吸気
ポート中子の一端を下型に対して位置決めすることが困
難であるという問題点がある。したがって、前述の吸気
ポートを下型に位置決め支持する構造では、シリンダの
軸線の延長線に沿うように略直立している吸気ポートを
下型に位置決め支持することが困難となり、直立吸気ポ
ートを有するシリンダヘッドを鋳造することも困難にな
るという問題点がある。In recent years, an internal combustion engine has been proposed in which a large vertical vortex flow is generated in a combustion chamber to improve output and fuel efficiency. The intake port of the internal combustion engine is formed in the cylinder head substantially along an extension of the cylinder axis. When the intake port is substantially upright along the extension of the cylinder axis, it is difficult to position one end of the intake port core forming the intake port with respect to the lower mold. That is, since the intake side opening of the intake port is provided on the upper surface of the cylinder head, it is difficult to position one end of the intake port core with respect to the lower die. Therefore, in the structure in which the intake port is positioned and supported by the lower mold, it becomes difficult to position and support the intake port that is substantially upright along the extension line of the cylinder axis in the lower mold, and the upright intake port is provided. There is also a problem that it is difficult to cast the cylinder head.
【0004】よって、本発明は、前述の問題点を解決
し、シリンダの軸線の延長線に沿うように略直立してい
る吸気ポートを下型に位置決め支持する吸気ポート中子
の支持構造を提供することを目的とする。Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems and provides an intake port core support structure for positioning and supporting the intake port, which is substantially upright along the extension line of the cylinder axis, in the lower die. The purpose is to do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】シリンダヘッドを鋳造す
る装置において、シリンダヘッドの上面から下面に連通
する吸気ポート中子をシリンダヘッド鋳造型に対して位
置決め支持する支持構造であって、中子の上端部に、シ
リンダヘッドの上面から上方に突出するとともに、シリ
ンダヘッドの長手方向に延出する腕部が一体的に形成さ
れ、シリンダヘッド鋳造型の腕部の両端に対応する部位
に、シリンダヘッド鋳造型の基部から上方に突出する一
対の壁体がそれぞれ形成され、腕部の両端と壁体とに
は、これらが互いに係合する凹凸がそれぞれ形成される
とともに、中子の下端部とシリンダヘッド鋳造型とに
は、これらが互いに係合する凹凸がそれぞれ形成される
構成である。In a device for casting a cylinder head, there is provided a support structure for positioning and supporting an intake port core communicating from an upper surface to a lower surface of the cylinder head with respect to a cylinder head casting mold. The upper end is integrally formed with an arm projecting upward from the upper surface of the cylinder head and extending in the longitudinal direction of the cylinder head, and the cylinder head is cast at a position corresponding to both ends of the arm. A pair of wall bodies projecting upward from the base of the casting mold are respectively formed, and both ends of the arm portion and the wall body are respectively formed with concavities and convexities that engage with each other, and the lower end portion of the core and the cylinder are formed. The head casting mold has a structure in which concavities and convexities are formed so as to engage with each other.
【0006】[0006]
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。図1において、符号1は、燃焼室内に大きな縦渦流
を発生させて、出力や燃費の向上を図る渦流生成型内燃
機関としての直列4気筒のエンジンを示す。エンジン1
は、1気筒あたり4弁式のダブルオーバヘッドカム形式
であり、図示しないクランクケースの上にシリンダブロ
ック2及びシリンダヘッド3をこの順に重ねて一体化し
て構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an inline 4-cylinder engine as an eddy current generation type internal combustion engine that generates a large vertical vortex in the combustion chamber to improve output and fuel efficiency. Engine 1
Is a four-valve double-overhead cam type per cylinder, and is configured by stacking a cylinder block 2 and a cylinder head 3 on a crankcase (not shown) in this order and integrating them.
【0007】シリンダブロック2内部には、往復動する
各ピストン5をそれぞれ挿嵌したシリンダ6が形成され
ている。シリンダヘッド3内部には、シリンダ6内に形
成される燃焼室7にそれぞれ連通する一対の吸排気ポー
ト8,9が形成されるとともに、これら吸排気ポート
8,9を開閉する各一対の吸排気弁10,11がそれぞ
れ収容されている。Inside the cylinder block 2, there is formed a cylinder 6 into which each reciprocating piston 5 is fitted. Inside the cylinder head 3, a pair of intake / exhaust ports 8 and 9 respectively communicating with the combustion chamber 7 formed in the cylinder 6 are formed, and a pair of intake / exhaust ports opening / closing these intake / exhaust ports 8 and 9 are formed. The valves 10 and 11 are housed respectively.
【0008】吸気ポート8は、各シリンダ6の中心を通
るシリンダ軸線をすべて含む平面AA(紙面に関して垂
直方向)に関して燃焼室7の一側に設けられ、シリンダ
ヘッド3内をシリンダ軸線の延長線に略沿って上下方向
に直状に延びて形成されている。一方、排気ポート9
は、平面AAに関して燃焼室7の他側に設けられ、平面
AAから離れる向きに略90度湾曲してそのまま直状に
延びて形成されている。The intake port 8 is provided on one side of the combustion chamber 7 with respect to a plane AA (a direction perpendicular to the plane of the drawing) including all cylinder axis lines passing through the centers of the cylinders 6, and the inside of the cylinder head 3 is an extension line of the cylinder axis line. It is formed so as to extend straight in the vertical direction substantially along the same direction. On the other hand, exhaust port 9
Is provided on the other side of the combustion chamber 7 with respect to the plane AA, and is formed by bending approximately 90 degrees in a direction away from the plane AA and extending straight as it is.
【0009】シリンダヘッド3を金型鋳造する装置を図
2に示す。この装置は、シリンダヘッド3の外形を形成
するシリンダヘッド鋳造型としての複数の金型と、鋳物
の内部空間を形成する複数の中子とから構成されてい
る。金型は、下型15、前寄型16、後寄型17、右寄
型18及び左寄型19からなり、各金型は図示しないシ
リンダによって各矢印方向に移動可能に構成されてい
る。各中子は、吸気ポート中子20、排気ポート中子、
ウォータジャケット中子、油室中子、寄中子及び上中子
21からなる。なお、吸気ポート中子20を明確にする
ために排気ポート中子、ウォータジャケット中子、油室
中子、寄中子の図示は便宜上省略する。FIG. 2 shows an apparatus for die-casting the cylinder head 3. This apparatus is composed of a plurality of molds as a cylinder head casting mold that forms the outer shape of the cylinder head 3, and a plurality of cores that form an internal space of the casting. The mold includes a lower mold 15, a front mold 16, a rear mold 17, a right mold 18, and a left mold 19, and each mold is configured to be movable in the arrow direction by a cylinder (not shown). Each core has an intake port core 20, an exhaust port core,
It consists of a water jacket core, an oil chamber core, a side core and an upper core 21. In order to clarify the intake port core 20, the illustration of the exhaust port core, the water jacket core, the oil chamber core, and the core core is omitted for convenience.
【0010】次に、図2,3,4において、吸気ポート
中子20、上中子21及び下型15について説明する。
図3は、図2のII−II断面図を示しており、下型15に
鋳造されたシリンダヘッド3が載置され、この上部に上
中子21が載置され、シリンダヘッド3の内部に吸気ポ
ート中子20及び排気ポート中子24が存在する状態を
示す。2, 3 and 4, the intake port core 20, the upper core 21 and the lower mold 15 will be described.
FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 2, in which the cast cylinder head 3 is placed on the lower mold 15, and the upper core 21 is placed on the upper part of the cylinder head 3. The state where the intake port core 20 and the exhaust port core 24 exist is shown.
【0011】吸気ポート中子20は、シリンダヘッド3
の吸気ポート8を形成するポート部22と、気筒列方向
に長い腕部23とから構成されている。ポート部22の
一端部、すなわち、燃焼室7側の端部には、下型15に
対する位置決め用の凹部22aが形成されており、他端
部には、気筒列方向に延在する腕部23が一体的に設け
られている。また、排気ポート中子24の燃焼室7側の
端部と巾規部とには、従来と同様に下型15に対する位
置決め用の凹部24a,24bがそれぞれ形成されてい
る。上中子21は、シリンダヘッド3の上部の形状を形
成し、その気筒列方向の両端部の各下端には、腕部23
の両端部に係合する凹部(図示せず)がそれぞれ形成さ
れている。The intake port core 20 is connected to the cylinder head 3
Of the intake port 8 and an arm portion 23 that is long in the cylinder column direction. A recess 22a for positioning with respect to the lower die 15 is formed at one end of the port portion 22, that is, an end portion on the combustion chamber 7 side, and at the other end, an arm portion 23 extending in the cylinder row direction. Are provided integrally. Further, in the end portion of the exhaust port core 24 on the combustion chamber 7 side and the width-regulating portion, recesses 24a and 24b for positioning with respect to the lower mold 15 are formed, respectively, as in the conventional case. The upper core 21 forms the shape of the upper portion of the cylinder head 3, and has an arm portion 23 at each lower end of both ends in the cylinder row direction.
Recesses (not shown) that engage with both end portions of each are formed.
【0012】下型15には、燃焼室7を形成する燃焼室
入子26が固定されているとともに、凹部24bに係合
する凸部15aが突設されている。燃焼室入子26に
は、凹部22a,24aに係合する凸部26aがそれぞ
れ突設されている。下型15の気筒列方向の両端部に
は、吸気ポート中子20を位置決め支持する一対の壁体
25が設けられている。壁体25は、シリンダヘッド3
の高さと略同じ高さだけ下型15の上面から上方に突出
している。各壁体25の上面には、凸部としての腕部2
3の両端が係合する凹部25aがそれぞれ設けられてい
る。凹部25aの溝部の深さは、腕部23の高さの略半
分の長さに設定されている。各壁体25には、前寄型1
6及び後寄型17が嵌合する孔25bがそれぞれ設けら
れている。各壁体25のうちの一方の壁体25には、鋳
造時にアルミニウム合金等の溶湯を供給する開口27が
設けられている。開口が設けられている壁体25の各斜
面には、開口27から金型内に溶湯を導くランナー28
が設けられている。A combustion chamber insert 26 forming the combustion chamber 7 is fixed to the lower mold 15, and a convex portion 15a engaging with a concave portion 24b is provided in a protruding manner. The combustion chamber insert 26 is provided with protrusions 26a that engage with the recesses 22a and 24a, respectively. A pair of wall bodies 25 for positioning and supporting the intake port core 20 are provided at both ends of the lower mold 15 in the cylinder row direction. The wall 25 is the cylinder head 3
The upper surface of the lower mold 15 is projected to the same height as the height of the lower mold 15. On the upper surface of each wall 25, the arm 2 as a convex
Recesses 25a with which both ends of 3 are engaged are provided respectively. The depth of the groove of the recess 25a is set to be approximately half the height of the arm 23. Front wall type 1 for each wall 25
6 and the rear mold 17 are provided with holes 25b, respectively. One wall 25 of each wall 25 is provided with an opening 27 for supplying a molten metal such as an aluminum alloy during casting. A runner 28 for guiding the molten metal into the mold from the opening 27 is provided on each slope of the wall 25 having the opening.
Is provided.
【0013】次に、シリンダヘッド3の鋳造について説
明する。まず、排気ポート中子24の各凹部24a,2
4bを燃焼室入子26の凸部26aと下型15の凸部1
5aとにそれぞれ係合させて、排気ポート中子24を下
型15に対して位置決め支持する。排気ポート中子24
の装着と略同時に、ウォータジャケット中子を下型15
に装着し、次に油室中子及び寄中子を下型15に装着す
る。各中子の下型15への装着終了後、吸気ポート中子
22の凹部22aを燃焼室入子26の凸部26aに、吸
気ポート中子22の腕部23の両端部を壁体25の凹部
25aにそれぞれ係合させて、吸気ポート中子22を下
型15に対して位置決め支持する。その後、各金型、す
なわち、前寄型16、後寄型17、右寄型18及び左寄
型19を、シリンダによって下型15に対して当接させ
て、金型の型締めを行う。Next, casting of the cylinder head 3 will be described. First, the recesses 24a, 2 of the exhaust port core 24
4b is a convex portion 26a of the combustion chamber insert 26 and a convex portion 1 of the lower mold 15.
5a, respectively, to position and support the exhaust port core 24 with respect to the lower mold 15. Exhaust port core 24
Almost at the same time as installing the
Then, the oil chamber core and the core are mounted on the lower mold 15. After the cores have been mounted on the lower mold 15, the concave portions 22a of the intake port core 22 are set to the convex portions 26a of the combustion chamber insert 26, and both ends of the arm portions 23 of the intake port core 22 are set to the wall body 25. The intake port core 22 is positioned and supported with respect to the lower mold 15 by engaging with the recesses 25a. After that, each mold, that is, the front mold 16, the rear mold 17, the right mold 18, and the left mold 19 are brought into contact with the lower mold 15 by a cylinder to clamp the mold.
【0014】各凹部25aに腕部23の両端部をそれぞ
れ係合させると、腕部23の両端部は壁体25の上面よ
りも突出する。そこで、各金型の当接終了後、この突出
部に上中子21の凹部を係合させて、上中子21を吸気
ポート中子22の上部に位置決め装着する。鋳造の準備
が終了すると、壁体25の開口27から溶湯が供給され
て、この溶湯がランナー28を流れて金型内に供給され
鋳造が行われる。アルミニウム合金が凝固した後、シリ
ンダを作動させて各金型を下型15から離れた退避位置
に戻して金型の型開きを行う。その後、各中子の砂抜き
を行ってシリンダヘッド3が形成される。When both ends of the arm portion 23 are engaged with the respective recesses 25a, both end portions of the arm portion 23 project beyond the upper surface of the wall 25. Therefore, after the abutting of the respective dies, the concave portion of the upper core 21 is engaged with this protruding portion, and the upper core 21 is positioned and mounted on the upper portion of the intake port core 22. When the preparation for casting is completed, the molten metal is supplied from the opening 27 of the wall body 25, the molten metal flows through the runner 28 and is supplied into the mold to perform the casting. After the aluminum alloy is solidified, the cylinder is operated to return each mold to the retracted position separated from the lower mold 15 to open the mold. After that, sand removal is performed on each core to form the cylinder head 3.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、吸気ポートの中子をシリンダヘッド鋳造型に装
着するときに、吸気ポートの中子の上端部と壁体の上端
部とが互いに係合されるとともに、中子の下端部とシリ
ンダヘッド鋳造型とが互いに係合されて、吸気ポートの
中子がシリンダヘッド鋳造型に対して位置決めされるの
で、シリンダヘッドの上面から下面に連通する吸気ポー
トを有するシリンダヘッドの鋳造を行うことができ、吸
気ポートの位置決め精度が確保できる。As described above, according to the first aspect of the present invention, when the core of the intake port is mounted on the cylinder head casting mold, the upper end of the core of the intake port and the upper end of the wall body. And the lower end of the core and the cylinder head casting mold are engaged with each other, and the core of the intake port is positioned with respect to the cylinder head casting mold. A cylinder head having an intake port communicating with the lower surface can be cast, and the intake port positioning accuracy can be secured.
【図1】シリンダヘッドの上面から下面に連通する吸気
ポートを有する内燃機関の側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view of an internal combustion engine having an intake port that communicates from an upper surface to a lower surface of a cylinder head.
【図2】本発明の吸気ポート中子の支持構造を示す概略
斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a support structure for an intake port core of the present invention.
【図3】図2のII−II断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図4】吸気ポート中子が装着された下型の側面図であ
る。FIG. 4 is a side view of a lower mold having an intake port core attached thereto.
【図5】従来の吸排気ポート中子の位置決め支持構造を
説明するシリンダヘッドの金型の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a mold of a cylinder head for explaining a conventional positioning / supporting structure for an intake / exhaust port core.
1 エンジン 3 シリンダヘッド 7 燃焼室 8 吸気ポート 9 排気ポート 15 下型 15a,26a 凸部 20 吸気ポート中子 21 上中子 22 ポート部 22a,24a,24b,25a 凹部 23 腕部 24 排気ポート中子 25 壁体 26 燃焼室入子 1 Engine 3 Cylinder Head 7 Combustion Chamber 8 Intake Port 9 Exhaust Port 15 Lower Mold 15a, 26a Convex 20 Intake Port Core 21 Upper Core 22 Port 22a, 24a, 24b, 25a Recess 23 Arm 24 Arm Exhaust Port Core 25 wall 26 combustion chamber nest
Claims (1)
トの中子をシリンダヘッド鋳造型に対して位置決め支持
する支持構造であって、 上記中子の上端部に、上記シリンダヘッドの上面から上
方に突出するとともに、上記シリンダヘッドの長手方向
に延出する腕部が一体的に形成され、 上記シリンダヘッド鋳造型の上記腕部の両端に対応する
部位に、上記シリンダヘッド鋳造型の基部から上方に突
出する一対の壁体がそれぞれ形成され、 上記腕部の両端と上記壁体とには、これらが互いに係合
する凹凸がそれぞれ形成されるとともに、上記中子の下
端部と上記シリンダヘッド鋳造型とには、これらが互い
に係合する凹凸がそれぞれ形成されることを特徴とする
吸気ポート中子の支持構造。1. A device for casting a cylinder head, comprising a support structure for positioning and supporting a core of an intake port communicating from an upper surface to a lower surface of the cylinder head with respect to a cylinder head casting mold, the upper end of the core. Part is integrally formed with an arm part projecting upward from the upper surface of the cylinder head and extending in the longitudinal direction of the cylinder head, and at a part corresponding to both ends of the arm part of the cylinder head casting mold. , A pair of wall bodies projecting upward from the base of the cylinder head casting mold are respectively formed, and the both ends of the arm portion and the wall body are formed with concavities and convexities that engage with each other, and A support structure for an intake port core, characterized in that the lower end of the core and the cylinder head casting mold are respectively formed with concavities and convexities that engage with each other. Structure.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07206331A JP3109416B2 (en) | 1995-08-11 | 1995-08-11 | Support structure for intake port core |
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JPH0952148A true JPH0952148A (en) | 1997-02-25 |
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1995
- 1995-08-11 JP JP07206331A patent/JP3109416B2/en not_active Expired - Fee Related
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CN114951557B (en) * | 2022-06-02 | 2024-04-16 | 中国第一汽车股份有限公司 | Cylinder cover casting preparation device and method |
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