JPS6284857A - 水ジヤケツト用中子の支持構造 - 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 （１）産業上の利用分野 本発明は水ジャケット用中子の支持構造、特にに、複数
のシリンダバレルを直列に結合したサイアミーズシリン
ダバレルを持つシリンダブロックの鋳造時に前記サイア
ミーズシリンダバレルの全周が臨む水ジャケットを形成
すべく、各シリンダバレルに対応する筒状部を備えた水
ジャケット用中子を鋳型のキャビティに支持するものの
改良に関する。

（２）従来の技術 従来、前記中子はそのシリンダヘッド接合面側端部のみ
を鋳型に吊持させている。

（３）発明が解決しようとする問題点 しかしながら前記支持構造によると、キャビティへの溶
湯の充填中およびその溶湯の加圧中に中子が動いたり、
また筒状部配列方向と直交する方向に膨らんでサイアミ
ーズシリンダバレルの肉厚が不均一になるといった問題
がある。

本発明は上記に鑑み、キャビティへの中子の位置決めを
正確に行い、また中子の膨らみを防止し得るようにした
前記中子の支持構造を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明に係る水ジャケット用中子の支持構造は、少なく
とも２個の前記筒状部のシリンダヘッド接合面側端面に
設けられた吊持部材およびそれら吊持部材を支承すべく
前記キャビティに配設されるシリンダボア画成用ボアピ
ンのシリンダヘッド接合面側端面の一方に位置決め突起
を、他方にそれら位置決め突起と嵌合する位置決め孔を
それぞれ設け、前記中子の筒状部配列方向両外側面にそ
れぞれ少なくとも２個の幅木を設け、前記キャビティ内
面にそれら幅木に当接して前記中子を挟着する中子受を
設けたことを特徴とする。

（２）作　用 位置決め突起と位置決め孔を嵌合すると、中子は吊持部
材を介してボアピンに正しく位置決めされて吊持される
。また中子の各幅木にキャビティ内面の各中子受を当接
してそれら中子受により中子を挟着すると、中子が正し
い位置に拘束され、また筒状部配列方向と直交する方向
への中子の脹らみが防止される。

（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、その本体２に鋳ぐるまれた鋳鉄製スリーブ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１１〜１４を直列に結合してなるサイア
ミーズシリンダバレル１と、そのサイアミーズシリンダ
バレルｌを囲繞する外壁部４と、外壁部４の下縁に連設
されたクランクケース５とより構成され、各シリンダバ
レル１１〜１４に前記スリーブ３が鋳ぐるまれており、
各スリーブ３によりシリンダボア３ａが形成される。

サイアミーズシリンダバレル１と外壁部４間には、サイ
アミーズシリンダバレル１の全周が臨む水ジャケット６
が形成される。その水ジャケット６におけるシリンダヘ
ッド接合面側の開口部において、サイアミーズシリンダ
バレルｌと外壁部４間は複数の補強デツキ部８により連
結され、相隣る補強デツキ部８間は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。

第５〜第８図は、第４図のシリンダブロック素材Ｓｍの
鋳造装置を示し、その装置は鋳型としての金型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１０．。

ｌＯ□と、両側型１０１．１０２を摺動自在に載置する
下型１１とより構成される。

第７．第８図に示すように、下型１１には溶解炉（図示
せず）よりアルミニウム合金の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本に分岐してシリンダバレル配列方向に
延びる一対の湯道１７とが設けられる。

また下型１１は両湯道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
１８．と、相隣る第１成形部１８８間および最外側の画
筆１成形部１８Ｉの外側に位置する凸字形第２成形部１
８ｇとよりなる。各第１成形部１８１の頂面にシリンダ
ボア画成用ボアピン１２が突設され、両外側のボアピン
１２のシリンダヘッド接合面側端面、したがって上端面
に水ジャケット用砂中子５９を位置決めするための位置
決め突起１２ａが突設される。

第６図に示すように型閉め状態において、ボアピン１２
と砂中子５９間にサイアミーグシリンダバレル成形用キ
ャビティＣａが画成され、また砂中子５９と両側壁１０
．．１０□間に外壁部成形用キャビティｃｂが画成され
る０両キャビティＣａ、Ｃｂは第１キヤビテイＣ３を構
成する。成形ブロック１８と両側壁１０．．１０□間に
はクランクケース成形用第２キヤビテイＣ２が画成され
、その第２キヤビテイＣｚの上端は第１キヤビテイＣ１
に連通し、また両側の下端は両湯道１７に複数の堰１９
を介して連通ずる。

各成形ブロック１８の各第１成形部１８１はクランクピ
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２１（第２．第３図）を成
形するために用いられる。各層１９は各第２成形部１８
！に対応して設けられており、第２キヤビテイＣ２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。

両湯道１７は、湯溜部１４側より湯道光１７ａに向けて
断面積が段階的に減少するように、湯道１７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。各段
部１７ｂに連なる各立上がり部１７ｃは溶湯を各層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
。

このように湯道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堰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堰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、したがって溶湯がキャビティＣ２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１および第２側型１０．．１０□における第２キヤビ
テイＣ２を画成する壁部の中央部分に砂中子５９を挟着
するための凹状中子受３１がボアピン配列方向に２個所
宛設けられている。

上型９に、第１キヤビテイＣ１に連通して溶湯をオーバ
フローさせるための複数の第３キヤビテイＣ３、連通ロ
アを成形するための第４キヤビテイＣ４および両外側の
ボアピン１２と対向して砂中子５９の一部と嵌合する凹
部１３がそれぞれ形成される。また上型９に各第３キヤ
ビテイＣ３に連通ずるガス抜き孔３２、各第４キヤビテ
イＣ４に連通ずるガス抜きスリット４１および凹部１３
に連通するガス抜き孔４２がそれぞれ形成され、ガス抜
きスリット４１は凹部１３のガス抜き孔４２に連通ずる
。

第３キヤビテイＣ３のガス抜き孔３２に閉鎖ピン３４が
挿入され、それら閉鎖ピン３４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。

ガス抜き孔３２の第３キヤビテイＣ３に対する連通端近
傍は所定の長さに亘って小径部３２ａに形成され、その
小径部３２ａに閉鎖ピン３４が嵌合すると第３キヤビテ
イＣ３が閉鎖するようになっている。

上型９の上面と取付板３６間には、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３
６を昇降して各閉鎖ピン３４により小径部３２ａを開閉
するようになっている。４０は取付板３６の案内ロンド
である。

第９．第１０図は水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木のシリンダ
バレル１．〜１４に対応して４本の筒状部６０＋〜６０
ａ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、水ジャケット６をシリ
ンダヘッドの水ジャケットに連通する連通ロアおよび補
強デツキ部８を形成すべく、中子本体６１のシリンダヘ
ッド接合面側端面に突設された複数の突起６２と、両外
側の筒状部６０．．６０．の前記端面において筒状部配
列方向と直交するよう辷架設されたブリッジ状吊持部材
６５と、中子本体６１の筒状部配列方向両外側面、図示
例は中間に位置する２本の筒状部６０ｇ、６０ｓ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。

各吊持部材６５に位置決め孔６５ａが形成される。

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１０１．１０．を互いに離間するように移動させて型
開きを行う。また上型９上の油圧シリンダ３９を作動さ
せて取付板３６を上昇させ、これにより閉鎖ピン３４を
第３キヤビテイＣ３に連通ずる小径部３２ａ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。

略真円の鋳鉄製スリーブ３を各ボアピン１２に遊嵌する
。砂中子５９の各筒状部材６０．〜６０４を各スリーブ
３に遊嵌し、２個の吊持部材６５の位置決め孔６５ａと
両外側のボアピン１２の位置決め突起１２ａとを嵌合し
て両吊持部材６５を両ボアピン１２上の上端面に載せて
砂中子５９を両ボアピン１２に吊持させる０位置決め孔
６５ａと位置決め突起１２ａとの嵌合によって砂中子５
９が正しく位置決めされる。

第６図に示すように両側型１０＋、１０ｚ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を
各幅木６３に当接してそれら中子受３１により砂中子５
９を挟着し、砂中子５９を正しい位置に拘束する。

上型９を下降させて凹部１３を砂中子５９の吊持部材６
５に嵌合し、また第４キヤビテイＣ４を突起６２に遊嵌
して型閉めを行う。

下型１１の湯溜部１４に溶解炉よりアルミニウム合金の
溶湯を供給し、プランジャ１６を上昇させて溶湯を両湯
道１７より堰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ＣＩに充
填する。両ギヤビティＣ＋、Ｃｚ内の空気等のガスは、
溶湯により押し上げられてガス抜き孔３２．４２および
ガス抜きスリット４１を通じてガス抜き孔４２より上方
へ抜ける。

この場合両湯道１７は前述のように湯道光１７ａに向け
て断面積が段階的に減少するように、湯道底面が湯溜部
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湯道１７より各層１
９を通じて第２キヤビテイＣｔ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ギヤビティＣ，，Ｃ
２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
。

第３．第４キャビティＣ３，Ｃ−に溶湯が充填された後
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によって第３キヤビテイＣ３に
連通ずる小径部３２ａを閉鎖する。

前記注湯作業において、第２キヤビテイＣ２および第１
キヤビテイＣ１に溶湯を充填するためのプランジャ１６
の変位および溶湯圧力は第１１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〜ｖ３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／ｓｅｅ　、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Ｃｚ、Ｃ３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■、では、溶湯は両湯道１
７等に充満するだけであるから溶湯の圧力Ｐ１は略一定
に保持され、プランジャ１６の第２、第３速Ｖ２．Ｖ３
では溶湯は両キャビティＣ１、Ｃ２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■３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／ｃ＋Ｊ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■４
で減速移動させるので溶湯の圧力Ｐ４は上昇し、その圧
力Ｐ５が２００〜６００ｋｇ／ｃｄ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。

また砂中子５９は、それの各幅木６３を介して両側型１
０．．１０□により正しい位置に拘束されているので、
第１キヤビテイＣ１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。また各幅木６３の端面が両
側型１０１゜ＩＯ□の中子受３１に当接しているので、
砂中子５９が脹らみ傾向になると、その変形力は中子受
３１により支承され、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１が得られる。

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型開きを行うと第４図に示すシ
リンダブロック素材Ｓｍが得られる。

前記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と砂中子５９の各突起６２との協働に
より成形された各突出部６４を除去し、また吊持部材６
５を折ると各連通ロアおよび補強デツキ部８が形成され
、また砂抜きを行うことにより水ジャケット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
シリンダプロ・ツクＳが得られる。

なお、中子本体６１に吊持部材６５を３個以上設けるこ
ともあり、また両外側面の幅木６３をそれぞれ３個以上
設けることもある。さらに位置決め孔６５ａをボアピン
１２に、位置決め突起１２ａを吊持部材６５にそれぞれ
設けてもよい。

Ｃ０発明の効果 本発明によれば、砂中子における少なくとも２個の吊持
部材およびボアピンの一方に設けられた位置決め突起を
他方に設けられた位置決め孔に嵌合することにより、中
子を吊持部材を介してボアピンに正しく位置決めして吊
持することができる。

また中子の両外側面にそれぞれ設けられた少なくとも２
個の幅木にキャビティ内面の中子受を当接してそれら中
子受により中子を挟着するので、中子を正しい位置に拘
束すると共に筒状部配列方向と直交する方向への中子の
脹らみを防止して肉厚の均一なサイアミーズシリンダバ
レルを得ることができる。

【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図は上方からみた斜視図、第２図は第１図ｎ−
ｎ線断面図、第２Ａ図は第２図■ａ−ＩＩａ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
鋳造装置の型開き時の縦断正面図、第６図は鋳造装置の
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図は砂中子を上
方から見た斜視図、第１０図は第９図Ｘ−Ｘ線断面図、
第１１図は時間とプランジャの変位の関係および時間と
溶湯６圧力の関係を示すグラフである。 Ｃ１・・・第１キヤビテイ、Ｍ・・・鋳型としての金型
、Ｓ・・・サイアミーズ型シリンダブロック、１・・・
サイアミーズシリンダバレル、ＩＩ〜１４・・・シリン
ダバレル、６・・・水ジャケット、１２・・・ボアピン
、１２ａ・・・位置決め突起、３１・・・中子受、５９
・・・砂中子、６０．〜６０４・・・筒状部、６３・・
・幅木、６５・・・吊持部材、６５ａ・・・位置決め孔
特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社第払図 第４図 第３図 第１図 第２図 ｃ４゜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のシリンダバレルを直列に結合したサイアミーズシ
   リンダバレルを持つシリンダブロックの鋳造時に前記サ
   イアミーズシリンダバレルの全周が臨む水ジャケットを
   形成すべく、各シリンダバレルに対応する筒状部を備え
   た水ジャケット用中子を鋳型のキャビティに支持するも
   のであって、少なくとも２個の前記筒状部のシリンダヘ
   ッド接合面側端面に設けられた吊持部材およびそれら吊
   持部材を支承すべく前記キャビティに配設されるシリン
   ダボア画成用ボアピンのシリンダヘッド接合面側端面の
   一方に位置決め突起を、他方にそれら位置決め突起と嵌
   合する位置決め孔をそれぞれ設け、前記中子の筒状部配
   列方向両外側面にそれぞれ少なくとも２個の幅木を設け
   、前記キャビティ内面にそれら幅木に当接して前記中子
   を挟着する中子受を設けてなる、水ジャケット用中子の
   支持構造。