JPS62238061A - サイアミ−ズ型シリンダブロツク素材の鋳造装置 - Google Patents

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】 Ａ０発明の目的 ＋１１　　産業上の利用分野 本発明は、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、溶湯の加
圧充填下で鋳ぐるんだサイアミーズ型シリンダブロック
素材の鋳造装置に関する。

（２）　　従来の技術 従来、この種装置は、金型におけるサイアミーズシリン
ダバレル成形用キャビティの各スリーブ配設位置に心金
を設け、各心金にスリーブを嵌合してキャビティに溶湯
を加圧充填するように構成されている。

（３）　　発明が解決しようとする問題点しかしながら
前記装置によると、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スリーブが長
袖をシリンダバレル配列方向と直交させた略楕円形の断
面形状を呈するように変形する。

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、溶湯
充填時における変形形状が僅かに変わる程度である。

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
断面形状とが両車軸を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内周面りにおいて
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み立てそれを運転すると、ス
リーブの内周面りにおける熱膨張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といった
問題がある。

本発明は上記に鑑み、エンジン運転中での各スリーブの
内周面りにおける熱膨張量を略均−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素材の鋳造
装置を従供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）　　問題点を解決するための手段本発明は、サイ
アミーズレリンダバレル成形用キャビティを有する金型
と、前記キャビティに配設されたそれぞれの前記スリー
ブに拡径力を与えるべく、互いに独立して作動する複数
の拡径機構とを備えたことを特徴とする。

（２）作　用 各拡径機構により各スリーブに拡径力を与えてお（と、
溶湯の充填圧による各スリーブの変形が防止される。そ
して溶湯が凝固を完了した後各スリーブの拡径力を除去
すると、各スリーブが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て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に平行させた略楕円形を呈す
るようになる。

これにより各スリーブに残留する鋳造応力がその内周面
りにおいて略均−化されてその応力のバランス度が良好
となる。

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内周
面りにおける熱膨張量が略均−となる。

また各拡径機構は互いに独立して作動するので、各スリ
ーブの内径加工精度にばらつきを生じても、各拡径機構
により各スリーブに拡径力を確実に与えることができる
。

（３）実施例 第１〜第３図は、サイアミーズ型シリンダブロックＳを
示し、それはアルミニウム合金製シリンダブロック本体
２と、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
４を結合してなるサイアミーズシリンダバレル１と、サ
イアミーズシリンダバレルｌを囲繞するシリンダブロッ
ク外壁４と、それらの下縁に連設されたクランクケース
５とより構成される。サイアミーズシリンダバレル１と
シリンダブロック外壁４間に、サイアミーズシリンダバ
レル１の全周が臨むウォータジャケット６が形成される
。そのウォータジャケット６のシリンダヘッド側開口部
において各シリンダバレル１１〜１４とシリンダブロッ
ク外壁４間は円周方向に配列された複数の補強デツキ部
８により部分的に連結され、相隣る補強デツキ部８間は
つオークジャケット６のシリンダヘッド側への連通ロア
として機能する。これによりシリンダブロックＳはクロ
ーズドデツキ型に構成される。スリーブ３は各シリンダ
バレル１１〜１４に鋳ぐるまれており、そのスリーブ３
によりシリンダボア３ａが画成される。

第５〜第９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１０１．１０ｇと、両側型ｉｏ、、ｔｏｔを摺動自
在に載置する下型１１とより構成される。

上型９の下面に、両側型１０Ｉ、ｌＯｚと協働してサイ
アミーズシリンダバレル１およびシリンダブロック外壁
４を成形すべく第１キヤビテイＣ１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ャ１６と
、湯溜部１４より２本に分岐して第１キヤビテイＣ１の
長手方向に、且つそれと略同−長さに亘って延びる一対
のランナ１７とが設けられる。また下型１１は両ランナ
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１０１゜１０□と協働
してクランクケース５を成形する第２キヤビテイＣ２を
画成する。そのキャビティＣ２の上端は第１キヤビテイ
Ｃ３に連通し、また両側の下端は両ランナ１７に複数の
ゲート１９を介して連通ずる。

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１８１と、相隣る第１成形
部１８．間および最外側の画筆１成形部１８１の外側に
位置する凸字形第２成形部１８ｔとよりなり、各第１成
形部１８．はクランクビ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。

各ゲート１９は各第２成形部１８ｇに対応して設けられ
ており、第２キヤビテイａｔ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。

両ランナ１７の断面積が湯溜部１４側より先端部１７ａ
に向けて段階的に減少するように、ランナ１７底面は湯
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に連なる各立上り部１７ｃは溶湯を各ゲート
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。

このようにランナ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ゲー
ト１９を通じて第２キヤビテイＣ２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ゲート１９
を通じて第２キヤビテイＣ２に充填することができるの
で、そのキャビティＣ２内では両側下端よりその全長に
亘って略均等に場面が上昇し、したがって溶湯が第２キ
ヤビテイＣア内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。

第５．第６図に示すように各第１成形部１８１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２
２が突設され、その位置決め突起２２の中心には凹部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２２０両側において第１成形部
１Ｂ＋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
ら仮設置ビン２５は、ウォータジャケット用砂中子の仮
設置のために用いられる。両板設置ピン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本の支持ロンド２７が挿通
され、各支持ロンド２７の下部と取付板２６の下面との
間にコイルばね２８が縮設される。型開き時には、取付
板２６は各コイルばね２８の弾発力を受けて各支持ロッ
ド２７先端のストツパ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を頂
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。

また両側に位置する２つの第１成形部１Ｂ、に、再貫通
孔２４間の三等分位置において第１成形部１８、を貫通
する貫通孔２９が形成され、その貫通孔２９に下端を取
付板２６に固定された作動ピン３０が摺合される。型開
き時には、作動ピン３０の先端は凹部２３内に突出し、
また型閉め時には後述する拡径機構により押し下げられ
、これにより両板設置ピン２５を第１成形部１８ｉ頂面
より引き込ませるようになっている。

第１および第２側型１０１．１０２における第２キヤビ
テイＣｔを画成する壁部の中央部分に砂中子を本設置す
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３１ｂ
とよりなる。

上型９の型締め用凹部１２に、第１キヤビテイＣＩに連
通ずる複数のオーバフロー用第３キヤビテイＣ１および
連通口成形用第４キャビティＣ４がそれぞれ開口し、ま
た上型９に各第３キヤビテイＣ１および各第４キヤビテ
イＣ１に連通ずる貫通孔３２．３３がそれぞれ形成され
る。

それら貫通孔３２．３３に閉鎖ピン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。

各貫通孔３２．３４の、両キャビティＣｉ、Ｃ４に対す
る連通端から上方へ所定の長さに亘って延びる小径部３
２ａ、３３ａは各閉鎖ピン３４゜３５と嵌合して第３．
第４キャビティＣ３，Ｃ４を閉鎖し得るが、その外の部
分の直径は各閉鎖ピン３４．３５の直径よりも大きく、
これにより各閉鎖ピン３４．３５と各貫通孔３２．３３
間に空気通路３７．３８が形成される。

上型９の頂面と取付板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３２ａ
、３３ａを開閉するようになっている。４０は取付板３
６の案内ロンドである。

各シリンダバレルＬ””１４に鋳ぐるまれるそれぞれの
スリーブ３に拡径力を与えるべく、４機の拡径機構４１
が上型９に設けられ、各機構４１は下記のように構成さ
れる。

上型９に、作動ピン３０の延長軸線に中心線を合致させ
た貫通孔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。その支持口γド４３の上端は上型９
の頂面に立設されたブラケット４４に固定され、またそ
の下端に溶湯浸入防止板４５が固着される。溶湯浸入防
止板４５の下面には、下型１１における第１成形部１８
１頂面の凹部２３に嵌合し得る凸部４５ａが形成される
。

中空の保持筒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、上型９から下方へ
突出する支持ロフト４３の下部は保持筒４６のテーパ孔
４７に遊挿され、その保持筒４６の上端面は上型９の凹
部１２に突設された凸部４８に当接し、また下端面は溶
湯浸入防止板４５に当接する。第９図に示すように保持
筒４６の周壁部には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。

支持ロッド４３に、保持筒４６を拡径するための中空状
作動ロッド５０が支持ロフト４３の略全長に亘って摺合
され、その作動ロッド５ｏは保持筒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
設されて上型９の貫通孔４２に摺合されると共に上型９
より突出する真内部５０ｂとよりなる。テーバ部５０ａ
に複数ノヒン５７が突設され、それらピン５７は保持筒
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保持筒４６の回
止めがなされる。

上型９の頂面に、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ｓ３＋、ｓ３ｇ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および中空ビス′トンロッド５３を貫通する貫通
孔５５に作動ロッド５０の真内部５０ｂが挿入され、そ
の真内部５ｏｂの環状溝に嵌めた抜止めストツパ５６．
，５６ｚを中空ピストンロフト５３．．５３．の上、下
端面にそれぞれ当接させて中空ピストン５２により作動
ロッド５０を昇降するようになっている。

前記油圧シリンダ５１は、第７図に明示するように１個
のシリンダ本体５４に４個のシリンダ孔５４ａを形成し
、各シリンダ孔５４ａに中空ピストン５２を摺合したも
ので、相隣るシリンダ孔５４ａのピストン上動側油圧室
Ａとピストン下動側油圧室Ｂとは相互に連通し、最外側
の両油圧室Ａ。

Ｂに油圧導管ｔｌ＋　　ｔＺがそれぞれ接続される。

これにより各拡径機構４１は互いに独立して作動するこ
とができる。

第１０．第１１図はウォータ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１１〜１４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、ウォータジャ
ケットをシリンダヘッドのウォータジャケットに連通ず
る連通ロアを形成すべく、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の中間に位置す
る２本の円筒部ｓｏｚ、ｅｏｉ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。こ
の場合突起６２は前記第４キヤビテイＣ４に遊挿される
ように、その寸法設定がなされる。

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。

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．、Ｌｏｔを互いに離間するように移動させて型
開きを行う。各拡径機構４１においては、油圧シリンダ
５１を作動させて各中空ピストン５２により作動ロッド
５０を下降させ、テーパ部５０ａの下方移動により保持
筒４６を縮径させておく。また上型９上の油圧シリンダ
３９を作動させて取付機３６を上昇させ、これにより各
閉鎖ピン３４．３５を第３．第４キヤビテイＣ３＋０４
に連通ずる小径部３２ａ、３３ａより離脱させる。さら
に給湯シリンダ１５内のプランジャ１６を下降させる。

略真円となるように機械加工により内径を仕上げられた
鋳鉄製スリーブ３を各保持筒４６に遊嵌し、スリーブ３
の上端開口を上型９の凸部４８に嵌合して閉鎖し、また
スリーブ３の下端面を溶湯浸入防止板４５の凸部４５ａ
下端面に合致させると共に溶湯浸入防止板４５によりス
リーブ３の下端開口を閉鎖する。そして各拡径機構４１
において、油圧シリンダ５１を作動させ、各中空ピスト
ン５２により作動ロッド５０、したがってテーパ部５０
ａを上方へ移動させて保持筒４６を拡径する。この場合
、各拡径機構４１は互いに独立して作動するので、各ス
リーブ３の内径加工精度にばらつきを生じても、各拡径
機構４１により各スリーブ３に拡径力を確実に与えて各
スリーブ３を保持筒４６に保持させることができる。

第５．第１１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。

両側型１０．．１０ｔ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の端面を各
中子受３１の挟持面３１ｂに衝合し、これにより砂中子
５９を正確に位置決めして両側型１０１，１０．に挟持
させ砂中子５９の本設置を行う。

第６図に示すように、上型９を下降させて各スリーブ３
を砂中子５９の各円筒部６０１〜６０４内に挿入し、溶
湯浸入防止板４５の凸部４５ａを第１成形部１８１頂面
の凹部２３に嵌合する。これにより溶湯浸入防止板４５
の凸部４５ａ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１０．。

１０！の型締め用凸部１３に嵌合して型締めが行われる
。さらに、砂中子５９の突起６２が第４キヤビテイＣ４
に遊挿される。

第１キヤビテイＣ３において、砂中子５９の内側にサイ
アミーズシリンダバレル成形用キャビティＣａが、また
砂中子５９の外側にシリンダブロック外壁成形用キャビ
ティｃｂがそれぞれ画成される。

下型１１の湯溜部１４に溶解炉よりアルミニウム合金よ
りなる溶湯を供給し、プランジャ１６を上昇させて溶湯
を両ランナ１７よりゲート１９を通じて第２キヤビテイ
Ｃ２の雨下縁よりそのキャビティＣ２および第１キヤビ
テイＣ８に充填する。

両キャビティＣ＋、Ｃｔ内の空気等のガスは、溶湯によ
り押し上げられ第３．第４キヤビテイＣ１゜Ｃ４に連通
ずる空気通路３７．３８を経て上型９の上方へ抜ける。

この場合両ランナ１７の断面積が前述のように先端部１
７ａに向けて段階的に減少するように、ランナ底面が湯
溜部１４側より数段の上り階段状に形成されているので
、プランジャ１６の上昇により溶湯は両ランナ１７より
各ゲート１９を通じて第２キヤビテイＣ１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ィＣ２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
ィＣ１，Ｃｔ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。

各第３．第４キヤビテイＣＩ＋Ｃ４に溶湯が充填された
時点で、上型９上の油圧シリンダ３９を作動させて取付
板３６を下降させ、閉鎖ピン３４゜３５によって両キャ
ビティＣｓ、Ｃａに連通する小径部３２ａ、３３ａを閉
鎖する。

前記注湯作業において、第２．第１キャビティＣｔ、Ｃ
，に溶湯を充填するためのプランジ中１６の変位および
溶湯圧力は第１２図に示すように制御される。

即ち、プランジャ１６はその移動速度を第１〜第３速Ｖ
１〜Ｖ、の３段階に制御される。本実施例では第１速Ｖ
、は０．０８〜０．１２　ｍ／ｓｅｃ　、第２速ｖ２は
０．１４〜０．１８　ｍ／ｓｅｃ　、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
って溶湯の波面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
ティＣｔ、Ｃ＋に効率良く充填することができる。

またプランジャ１６の第１速Ｖ、では、溶湯は両ランナ
１７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、プランジャ１６の第２．第３速Ｖ、、Ｖ
、では溶湯は両キャビティＣ＋−Ｃｔに充填されるので
溶湯の圧力Ｐ２は急激に上昇する。プランジャ１６を第
３速Ｖ、で所定時間移動させた後は、溶湯の充填圧Ｐ３
を約１゜５秒間、１５０〜４００ｋｇ／ａＪ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。

前記時間経過後においては、プランジャ１６を速度Ｖ４
で減速移動させるので溶湯の圧力Ｐ４は上昇し、その圧
力Ｐｓが２００〜６００ｋｇ／−となったときプランジ
ャ１６の移動を止めてこの状態で溶湯を凝固させる。

前記のように溶湯の圧力を所定時間路一定に保つことに
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。

また溶湯によって砂中子５９が膨張するが、突起６２は
第４キヤビテイＣ４に遊挿されているので、砂中子５９
の膨張に突起６２が追従し、これにより突起６２の折れ
が回避される。

さらに砂中子５９は、それの各幅木６３を介して両側型
１０．．１０□により正確な位置に挟持されているので
、第１キヤビテイＣＩ内への溶湯の充填時およびそのキ
ャビティＣ１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。さらにまた各幅木６３の
大径部６３ａ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５
９が脹らみ傾向になると、その変形力は各挟持面３１ｂ
によって支承され、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ｌが得られる。

その上、各スリーブ３の上、下端開口は上型９の凸部４
８および溶湯浸入防止板４５によって閉鎖されているの
で、スリーブ３内への溶湯の浸入が回避され、これによ
り溶湯による保持筒４６の拡径および縮径機能の阻害を
防止することができる。

前記のようにプランジャ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ツキ型のシリンダブロック素材
を鋳造することができる。

溶湯が凝固を完了した後、各拡径機構４１において油圧
シリンダ５１を作動させ、作動ロッド５０を下降させて
スリーブ３に対する保持筒４６の拡径力を除去し、型開
きを行うと第４図に示すシリングブロック素材Ｓｍが得
られる。

このシリンダブロック素材Ｓｍにおいては、第１３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．〜
１４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＋〜１４の収縮時の断面形状に合致し
ている。

このような結果が得られる理由は、溶湯充填時各拡径機
構４１により各スリーブ３に拡径力が与えられているの
で、各スリーブ３が溶湯の充填圧により変形することが
防止され、溶湯が凝固を完了した後各スリーブ３の拡径
力を除去すると各スリーブ３が各シリンダバレル１＋　
〜１４の収縮時の断面形状に倣うように変形するからで
ある。

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−化される。

第１３図に′ｂ）は、略真円のスリーブ３００を心金に
嵌合してシリンダバレル１００．〜１００４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
ック素材のク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、特に相隣るシリンダバレル間においては、両スリー
ブ３００の対向周壁部が溶湯の充填圧を受けて凹状部３
００ａとなっている。

第１４図（ａｌは前記シリンダブロック素材Ｓｍにおけ
る各スリーブ３に残留する鋳造応力のバランス度を示し
、真円Ｃは鋳造応力の０点を示している。この図から前
記素材Ｓｍにおいては、各スリーブ３の全周に亘り良好
なバランス度が確保されていることが明らかである。

第１４図山）は前記比較例における各スリーブ３００に
残留する鋳造応力のバランス度を示し、相隣るシリンダ
バレル間が特異傾向にあってバランス度が悪くなってい
る。

前記測定後シリンダブロック素材Ｓｍに研削加工を施し
て各第４キヤビテイＣ４により成形された、砂中子５９
の突起６２を内蔵した各突出部６４を除去すると、突起
６２により連通ロアが、また相隣る連通ロア間に補強デ
ツキ部８がそれぞれ形成される。その後砂抜きを行うこ
とによりウォータジャケット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。

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。

第１５図（ａｌ、　ｆｂ）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
化を膨張量として表わしたものである。膨張量の測定は
第１６図に示すように円周上４点ａ。

〜ａ４における内径の変化を求めた。

第１５図（ａｌ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℃前後での最高膨張量と
最低膨張量の差り、は２０μと小さく各点ａ１ｇａ４に
おける膨張量のばらつきが少ない。しかもそれら膨張量
は理論膨張量Ｔに近似している。これは前記のように各
スリーブ３に残留する鋳造応力のバランス度が良いこと
に起因する。

第１５図（ｂｌは比較例のものの場合を示し、前記と同
温度での最高膨張量と最低膨張量との差り。

カ月２８μと大きく、各点ａｌ”ａ４における膨張量に
ばらつきが見られる。しかもそれら膨張量のうち３点ａ
！　＊　　ａ３　＋　　ａ４におけるものは理論膨張量
Ｔより大きく隔っている。これは前記のように各スリー
ブ３００に残留する鋳造応力のバランズ度が悪いことに
起因する。

Ｃ１発明の効果 本発明鋳造装置は、金型におけるサイアミーズシリンダ
バレル成形用キャビティに配設されたそれぞれのスリー
ブに拡径力を与えるべく、互いに独立して作動する拡径
機構を備えているので、各拡径機構により溶湯の充填圧
による各スリーブの変形を防止することができる。そし
て溶湯が凝固を完了した後前記拡径力を除去すれば、各
スリーブがサイアミーズシリンダバレルにおける各シリ
ンダバレルの収縮時の断面形状に倣うように変形し、こ
れにより各スリーブに残留する鋳造応力がその内周面り
において略均−化されてその応力のバランス度が良好と
なる。

このようなシリンダブロックにおける各スリーブの内周
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
各スリーブの内周面りにおける熱膨張量が略均−となり
、これによりピストンリングとスリーブ間に隙間が生じ
ることを極力抑制してブローバイガスの増加、オイルの
無駄な消費といった問題が解決される。

また各拡径機構は互いに独立して作動するので、各スリ
ーブの内径加工精度にばらつきを生じても、各拡径機構
により各スリーブに拡径力を確実に与えることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第３図はサイアミーズ型シリンダブロックを示
し、第１図は上方から見た斜視図、第２図は第１図ｎ−
ｎ線断面図、第２Ａ図は第２図■ａ−Ｉｌａ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
本発明の一実施例に係る鋳造装置の型開き時の縦断正面
図、第６図はその鋳造装置の型閉め時の縦断正面図、第
７図は第１図ｎ−ｎ線断面図、第８図は第１図ｎ−ｎ線
断面図、第９図は第１図ｎ−ｎ線断面図、第１０図は砂
中子を上方から見た斜視図、第１１図は第１０図Ｘｌ−
Ｘ１線断面図、第１２図は時間に対するプランジャの変
位および時間に対する溶湯の圧力の関係を示すグラフ、
第１３図（ａ）、　（ｂ）は本発明鋳造装置を用いて得
られたサイアミーズ型シリンダブロック素材および比較
例における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１４図（ａｌ、　（ｂ）
は本発明鋳造装置を用いて得られたサイアミーズ型シリ
ンダブロック素材および比較例におけるスリーブに残留
する鋳造応力のバランス度を示す説明図、第１５図（ａ
）、　ｆｆ１ｌは本発明鋳造装置を用いて得られた前記
素材よりなるサイアミーズ型シリンダブロックおよび比
較例におけるスリーブの加熱温度に対する膨張量の関係
を示すグラフ、第１６図はスリーブの膨張量測定位置を
示す説明図である。 Ｃａ・・・サイアミーズシリンダバレル成形用キャビテ
ィ、Ｍ・・・金型、Ｓｍ・・・サイアミーズ型シリンダ
ブロック素材、 ＩＩ〜１４・・・シリンダバレル、３・・・スリーブ、
４１・・・拡径機構 Ｓ　　　　　　　第２八図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、溶湯の加圧充填下で
   鋳ぐるんだサイアミーズ型シリンダブロック素材の鋳造
   装置であって、サイアミーズシリンダバレル成形用キャ
   ビティを有する金型と、前記キャビティに配設されたそ
   れぞれの前記スリーブに拡径力を与えるべく、互いに独
   立して作動する複数の拡径機構とを備えてなる鋳造装置
   。