JPS6232674Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はカムシヤフト鋳造用の鋳型に関し、特
にカム突部冷却用の冷し金を備えた２つ割鋳型に
関する。

（従来技術） 鋳造品が成形される過程において、溶融金属が
冷却固化する段階で該金属は収縮及び変形を伴
う。従つて、鋳型は、上記収縮、変形を見込んで
設計するのが望ましい。しかし、製品形状は一般
に単純でないので、溶融金属の冷却速度は鋳型全
体にわたつて一様でなく、従つて収縮、変形が一
様に起こらないため、これらを見込んで設計する
ことは非常に困難である。特に特開昭56−157929
号公報に示すようにカムシヤフトの鋳造に当つて
はカム突部にチル組織を形成する必要性から鋳型
に冷却用の冷し金を所定部分に配置した構造にな
つている。このため、各部分で冷却速度が大きく
異なるので鋳造品の変形は第２図１点鎖線に示す
ように複雑なものとなる。従来ではこのような変
形が生じた場合には事後的に変形を矯正したり加
工したりすることによつて所要精度の製品を得る
ようにしている。しかし、鋳造段階での、このよ
うな変形が大きいと、後工程での加工において取
代が大きくなつて加工時間が長くなるという題が
生じる。特に、カムシヤフトは部分的に硬いチル
組織を有するため後工程での加工は容易でなく、
取代が少いことが望まれる。

（本考案の目的） 従つて、本考案の目的は、鋳造段階での変形が
少く、後工程での加が容易になるような鋳造素材
を得ることができるカムシヤフト鋳造用鋳型を提
供することを目的とする。

（本考案の構成） 本考案は、多数の実験の結果、カムシヤフト鋳
造品の変形に一定の規則性があることを発見し、
この新らたな知見に基づいて構成されたものであ
り、カム突部の冷却を促進するためカム成形用キ
ヤビテイに隣接して冷し金を配置してなるカムシ
ヤフト鋳造用の２つ割りシエルモールド鋳型にお
いて、少くとも前記鋳型割り面に対し直交方向に
向いたカム成形用のキヤビテイをカムシヤフトの
最終設計形状に対し前記割り面から離れる方向に
所定量だけずらして構成するとともに、該キヤビ
テイの外側に冷し金を配置したことを特徴とす
る。

カムシヤフトのカム突部にチル組織を生じさせ
るため、カム成形用キヤビテイに隣接して冷し金
を配置した割型を用いてカムシヤフトの鋳造を行
なうばあい、カム突部が鋳型割り面に沿つて位置
するところでは製品の変形は比較的小さいが、カ
ム突部が鋳型割り面に対し直交する方向に向いて
いるところでは、冷し金から遠ざかる方向に大き
な変形を生ずることが本考案者らにより見出され
た。すなわち、シエルモールド鋳造は、二つの型
を割り面で合わせ、その背後をバツクアツプ材に
より支持した状態で溶湯の鋳込みを行なうのであ
るが、鋳型自体の剛性は割り面に沿つた方向には
比較的高く、それと直角方向には完全なバツクア
ツプができないため比較的変形し易くなる。した
がつてカム成形用キヤビテイが鋳型割り面に対し
直角方向に形成され、そのキヤビテイに隣接して
冷し金が配置されているばあいには、そのキヤビ
テイ内でカム突部の冷却が早く進行し鋳型を割り
面に対し直角方向に変形させる傾向を生じ、鋳型
の剛性がその力に十分抗しきれずに変形を生じ、
最終的には製品の変形となるものである。本考案
は、このような知見に基づいて得られたもので、
上述の構成により、製品変形の主要な原因を取り
除くことができ、全体として製品の変形を大巾に
減少させることができる。

（本考案の効果） 本考案の上記構成により、鋳造段階で変形が生
じても鋳造素材は最終製品形状に極めて近似した
ものとなる。従つて、後工程での加工代を少くす
ることができるとともに、加工時間を短縮するこ
とができる。

すなわち、容易に所要精度のカムシヤフト最終
製品を得ることができる。

（実施例の説明） 以下、図面を参照しつつ本考案の１実施例につ
き説明する。

第１図は、カムシヤフト鋳造素材１０を収容し
た２つ割シエルモールド鋳型１２の断面を示した
ものである。カムシヤフト鋳造素材１０には、ジ
ヤーナル部１４，１６，１８及び第１カム２０、
第２カム２２、第３カム２４、第４カム２６、第
５カム２８、第６カム３０、第７カム３２、第８
カム３４が所定の向きにカム突部を有するように
それぞれ形成される。これらのカムのうち、第３
カム２４、第４カム２６、第５カム２８、及び第
６カム３０の向きは、図において上下に延び鋳型
１２の割り面３６と直交する方向で該面３６から
最も離れた位置にカム突部３８，４０，４２，４
４をそれぞれ有する。鋳型１２は割り面３６で上
下２つに分割される上型４６及び下型４８を備え
るとともに、内部にはカムシヤフト鋳造素材１０
を鋳造するための上記カムシヤフト１０の形状に
応じたキヤビテイ５０が形成されている。上型４
６及び下型４８の背後には鋼球のようなバツクア
ツプ部材６０が配置され、これら型を支持する。
鋳型１２のカム突部の外側には、キヤビテイ５０
内に注入された溶融金属材料の冷却を促進してカ
ム突部にチル組織を形成するための冷し金５２が
それぞれのカムに対応して配置されている。

カムシヤフト鋳造素材１０をつくるための溶融
金属材料は鋳型１２のキヤビテイ５０内に注入さ
れ、冷却される。この場合、冷し金５２付近では
冷却速度が速いためチル組織が形成される。一
方、鋳型１２全体でみれば各部で冷却速度が異な
るため、材料の固化による収縮が不均一に生じる
ため冷却過程で変形を生じる。この変形は、割り
面３６から離れた部分に冷し金５２があるところ
で大きく、冷し金５２から遠ざかる方向に生じ
る。すなわち、第３カム２４、第４カム２６、第
５カム２８、第６カム３０付近で大きく、その方
向は、第３カム２４、第６カム３０付近では下方
に、第４カム２６、第５カム２８付近では上方に
向つて変形する。本例では、このような変形を見
込んで予め、キヤビテイ５０の形状を決定してい
る。すなわち、第３カム２４、第６カム３０付近
では、カムシヤフト最終設計形状から上方にずら
して、第４カム２６、第５カム付近では下方にず
らしてキヤビテイ５０を形成し、冷し金５２をこ
の外側に配置している。

これによつて、キヤビテイ５０内の金属材料が
冷却段階で変形を生じてもその変形は製品の最終
設計形状に近づく方向であり、設計形状に近い第
２図実線に示すような形状のカムシヤフト鋳造素
材１０を得ることができる。従つて、後工程での
加工代が小さくなり、加工時間すなわち、研削時
間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、カムシヤフト鋳造素材を収容したシ
エルモールド鋳型の断面図であり、第２図はカム
シヤフトの変形を示す説明図である。 符号の説明、１０……カムシヤフト鋳造素材，
１２……シエルモールド鋳型、１４，１６，１８
……ジヤーナル部、２０，２２，２４，２６，２
８，３０，３２，３４……カム、３６……割り
面、上型……４６、下型……４８、５０……キヤ
ビテイ、５２……冷し金。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カム突部の冷却を促進するためカム成形用キヤ
   ビテイに隣接して冷し金を配置してなるカムシヤ
   フト鋳造用の２つ割りシエルモールド鋳型におい
   て、少くとも前記鋳型割り面に対し直交方向に向
   いたカム成形用のキヤビテイをカムシヤフトの最
   終設計形状に対し前記割り面から離れる方向に所
   定量だけずらして構成するとともに、該キヤビテ
   イの外側に冷し金を配置したことを特徴とするカ
   ムシヤフト鋳造用鋳型。