JPS6213238A

JPS6213238A - 冷し金構造体

Info

Publication number: JPS6213238A
Application number: JP15188485A
Authority: JP
Inventors: Sumisato Mai; 磨伊　純聡; Kiichi Shinada; 品田　基一; Hidekazu Kuwabara; 桑原　英一
Original assignee: Riken Corp
Current assignee: Riken Corp
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1985-07-10
Publication date: 1987-01-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】イ、産業上の利用分野本発明は、冷し全構造体に関し、更に詳述すれば、鋳型
中の一部で溶湯を急速凝固させるに使用する冷し全構造
体に関する。

口、発明の背景冷し金は、鋳型中にあって溶湯を急速凝固させるのに使
用され、一般に金属（多くは鋳鉄）、ときｋは黒鉛を材
料としている。溶湯な急速凝固させる目的は二つに大別
される。

その一つは粗壓発生防止にある。一般に、溶湯は凝固時
に収縮するので、鋳型中で最後に凝固する部分に粗撚が
生ずる。そのため、押湯を設けて粗燃を鋳造品に発生さ
せずに押湯に発生するようきれない場合がある。このよ
うな場合には、粗壓が発生する鋳型の部分に冷し金を使
用してその部分の溶湯を急速凝固させ、粗壓発生を防止
する。

他の一つは鋳造品の耐摩耗性向上にある。鋳鉄鋳物にあ
って、耐摩耗性が要求される部分に冷し金を使用し、こ
の部分で溶湯を急速凝固させて表層を白鋳鉄組織とし、
硬度を高めて耐摩耗性を付与し、他の部分は黒鉛を含有
する組織として被剛性を（ときには靭性をも）持たせ、
機械部品として耐久性を付与する。

後者の一例を挙げると、カムシャフトがある。

内燃機関のカムシャフトはタペット及びロッカア毎に吸
気弁又は排気弁を作動させる通常２個及至４個のカムが
１組となっており、各カムのカムノ−ズは半径方向に所
定の角度の位相を以って配置されている。カムは、内燃
機関の運転中、タペット又はロッカアームに押圧されな
がらこれらと摺動する。特にカムノーズ側は、これら相
手部品に半径方向に上下又は左右等の間歇的な運動を与
えるので耐摩耗性が要求され、鋳造時に冷し金によって
表面なチル（白鋳鉄化）させて耐摩耗性を付いる。

上記のように、カムは１気筒について２〜４個を必要と
するので、多気筒の機関のカムシャフトには多数のカム
が設けられ、１枚の鋳造用プレートに複数個の模型を貼
付は次多数個取りの鋳造法にあっては、１個の鋳型に使
用さｎる冷し金の数は極めて多数に昇る。

その上、カムは互いに所定の角度の位相を持たせてカム
シャフトに配置されているために、模型のカム部の形状
は１本のカムシャフト内で互いに異なっており、従って
、使用される冷し金の形状も互いに異なっている。

造型に際して、先ず模型上の所定位置に所定の冷し金を
載置する必要があるが、上記のように冷し金の種類及び
数が多くなると、冷し全載置の手数が掛ることとなる。

：ｊｉまた、蝮湯後の鋳出しに際しては、鋳枠から排出される
鋳物砂中に多数の冷し金が混入し、鋳物砂の中から冷し
金を取出すのにも多くの手数が掛ることとなる。

更に、鋳物砂中から取出された多数の冷し金を、次の造
形作業に備えて多くの種類毎に選別することは、一層多
くの手数を要することとなる。

特に生産性を高めるため、大型の造型機を使用して１枚
の鋳造用プレートに貼付ける模型の数を増加すると、上
記の手数は益々増えることとなる。

上記のような問題は、カムシャフトに限られるものでは
なく、前述した耐摩耗性の付与、或いは粗鈷発生防止の
ために多数の冷し金を使用する鋳造にあっても同様であ
る。

ハ、発明の目的本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、多
数の、特に多種多数の冷し金を使用する鋳造にあって、
造形及び鋳出しに際して上記のよ二、発明の構成本発明は、複数の冷し金とこの冷し金を遊びを持って係
止する係止手段とを備え、この係止手段の下面が模型プ
レート上に当接するように構成された冷し全構造体に係
る。

ホ、実施例以下に本発明をカムシャフト鋳造に適用した例第９図は
鋳造しようとするカムシャフト素材の正面図で、（ａ）
はその右半分を、（ｂ）はその左半分を示す。

カムシャフト素材３１は、軸２２の両端側及びカムとカ
ムとの間にジャーナル部２３が、中央にスズロケット部
２４が設けてあり、両端側のジャーナル部２３とスズロ
ケット部２４との間には２個を１組としてカム２１が８
個づつ合計１６個配置されていて、各組との間で９０チ
つ位相を持次せてなっている。

カム２１のカムノーズ２１ａは表層がチルしていて耐摩
耗性を有しており、カムノーズ２１ａの裏側２１ｂ及び
カムノーズ２１ａの表層以外の部分は、チルしておらず
、被剛性及び強靭性を有する球状黒鉛鋳鉄からなってい
る。

以下、このカムシャフト鋳造の具体的な例について説明
する。

第１図はプレート及び模型上に冷し全構造体を載置した
状態を示す平面図で、同図（ａ）は右半分を、同図（ｂ
）は左半分−を示す。

模型プレート（以下、単にプレートと呼ぶ。）３上には
、第９図のカムシャフト素材３１の上下方向に半分にさ
れた形状を有する模型２が多数、例えば１０本互いに平
行に貼付けられている。第１図で、模型２の第９図のカ
ムシャフト素材３１のカム２１、カムノーズ２１ａ、カ
ムノーズの裏側２１ｂ、軸２２、ジャーナル部２３、ス
ズロケット部２４に対応する各部分は、１１．１１ａ、
１１ｂ、１２．１３．１４の符号を付しである。

なお、煩雑さを避けるため、堰、押湯、湯道、湯口の部
分は図示省略しである（以下同様）。

模似２のカムノーズ部１１ａは、上方を向いている個所
と水平方向を向いている個所とがあり、前者の上には冷
し金１−１が、後者の上には冷し金１−２が夫々載置さ
れる。

模型２同士の間には、冷し金を係止する係止板４がプレ
ート３上に載置される。第１図、第１図の■−■線矢視
断面図である第２図及び第１図の■−■線矢視断面図で
ある第３図に示すように、冷し金１−１．１−２には係
止板４の一部を覆うように延設部１−１ａ、１−２ａが
設けられていびを持って貫通し、冷し金１−１．１−２
は係止板４に遊びを持って係止している。

これら多数の冷し金１−１．１−２と例えば１１本の係
止板とによって冷し全構造体が構成される。

冷し全構造体は、１枚のプレートに対して左右１組づつ
使用される。但し、鋳造方案その他の都合から、冷し全
構造体は、左右夫々複数組に分割しても良いし、左右を
一体に結合しても良い。

係止板４は、第１図のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である第
４図に示すように、所定位置に盲孔４ｂが設けてあって
、プレート３０所定位置に穿設された孔にプッシ具３ｂ
を介して立てられたガイドビン３ａに盲孔４ｂが嵌合し
、係止板４はプレート３上の所定位置に載置される。従
って、係止板４をプレート３上に載置すると、第１図、
第２図及び第３図に示すように、冷し金１−１．１−２
は模型２のカムノーズ部１１ａ上にその局面に倣って正
確に位置して載置される。冷し金１−１．１−２は、前
述したように係止板４に遊びを持って係止していて、こ
れらが一体になっていないので、冷し全構造体の模型２
及びプレート３上への載置は容易になされる。なお、冷
し金１−１．１−２は鋳鉄製とし、係止板４は鋼製とす
るのが良い。

造凰に当っては、先ず第１図〜第４図に示したように模
型２、プレート３上に冷し全構造体を載置し、次いでプ
レート３上に鋳枠を載置する。鋳枠の位置決めは、通例
の造型におけると同様、プレート３の縁部に立てられ友
図示しないガイドビンと鋳枠側面のガイドとによってな
される。

次に、鋳枠内に鋳物砂を充填し、通例のジョルト　スク
イズによって鋳物砂を固め、抜型して上型及び下型を造
る。その状態を第５図及び第６図にカム部分で切断した
断面図で示す。図中、５は鋳枠、９は鋳物砂である。

次に、上記のようにして造られた上型と下型とを合せて
鋳型とし、これに溶湯を注入し、溶湯が凝固してから型
ばらしを行う。

第７図は型ばらしの状態を示す。

第８図は第１図の係止板４上の一点鎖線で示すＰの位置
に、第５図及び第６図に一点鎖線で示すように、鋼棒６
を取付けておいて、鋼棒６を鋳枠５の棧（図示せず）に
着脱可能に支持させた場合の型ばらしの状態を示す。

第７図では、冷し全構造体は鋳物砂９及び鋳造されたカ
ムシャフト３１と共に落下するが、冷し金１−１．１−
２は係止板４に係止していてばらばらになることはなく
、これを取出すことは容易でｓｉｔ、付着した鋳物砂を
除去して次の造型に使用される。第８図では、冷し金１
−１．１−２、係止板４は、鋼棒６と共に鋳枠５の図示
しない棧に支持され、鋳枠５から落下しない。従って、
この場合は落下した鋳造砂から冷し全構造体を取出す必
要がなく、他の場所で上記支持を解除して冷し全構造体
を取出し、付着した鋳物砂を除去して次の造型に使用す
る。

冷し金１−１．１−２は、繰返し鋳造に使用すると、鋳
込時の熱によって次第に変形するが、造型に支障をきた
す程に変形したら、係止板４から取外し、プレス等によ
って歪矯正する。その九めには、冷し金１−１．１−２
の材料は塑性加工可能な可鍛鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄とす
るのが望ましい。

本発明に基く冷し全構造体は、減圧造型法（所謂Ｖプロ
セス）にも適用可能である。但し、この場合は、冷し全
構造体を模型及びプレート上に載置してからその上にプ
ラスチック　フィルムを被せるのが良い。係止板はプレ
ート上に当接し、両者の間にプラスチック　フィルムが
這入り込むことがないので、プラスチック　フィルムが
無理な変形をして破れることがなく、また、冷し全構造
体のプレートに対する位置決めも正確、かつ容易であっ
て、好都合である。

以上のように、本発明に基づく冷し全構造体は、運屋に
当って冷し金一つ一つをセットする必要がなく、造型が
容易であり、型ばらしに際しても、冷し金がばらばらに
なって鋳物砂中に混入することがなく、作業が容易で多
くの手数を要することがない。また、冷し金は係止手段
に遊びをもって係止されているので、模型上へのセット
が正確、かつ容易にできる。

以上の例はカムシャフト鋳造に本発明を適用した例であ
るが、本発明は、カムシャフト以外のチルド鋳物の鋳造
に適用でき、また、チルド鋳物以外にも鋳造品に粗壓が
発生するのを防止する目的で冷し金を使用する場合にも
適用でき、前記の例と同様の効果が奏せられることは言
うまでもない。

へ、発明の詳細な説明したように、本発明に基づく冷し全構造体は、プ
レート上の所定位置に着脱自在に取付は可能な係止手段
Ｋ、複数の冷し金が遊びを持って係止した構成としてい
るので、造型時の冷し金のセットが簡単にでき、型ばら
し時には冷し金がばらばらになって鋳物砂に混入するこ
とがなく、多くの手数が掛ることがなく、生産性が著し
く向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって、第１図は模型及び模型プレート上に冷し全構造体を載置
した状態を示し、同図（ａ）は右半分平面図、同図（ｂ
）は左半分平面図、第２図は第１図（ａ）の■−■線矢視断面図、第３図は
第１図（ａ）の■−■線矢視断面図、第４図は第１図（
ａ）のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、第５図及び第６図は造
型時の抜型後の状態を示す断面図、第７図及び第８図は型ばらし後の状態を示す一部切断正
面図、第９図は鋳造されたカムシャフト素材を示し、同図（ａ
）は右半分平面図、同図（ｂ）は左半分平面図である。なお、図面に示された符号において、１−１．１−２・・・・・・・・・冷し金２・・・・・
・・・・・・・模型３・・・・・・・・・・・・模型プレート４・・・・・
・・・・・・・係止板５・・・・・・・・・・・・鋳枠９・・・・・・・・・・・・鋳物砂１１・・・・・・・・・・・・模型のカム部１１ａ・・
・・・曲模型のカムノーズ部１１ｂ・・・・−・・・・
模型のカムノーズ部の裏側部３１・・・・川−・・・カ
ムシャフト素材である。

Claims

【特許請求の範囲】

１、複数の冷し金とこの冷し金を遊びを持つて係止する
係止手段とを備え、この係止手段の下面が模型プレート
上に当接するように構成された冷し金構造体。