(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックを鋳造するための金型内に配設され、
前記シリンダブロックの壁面にウォータジャケットを形成する砂中子を、前記金型内に支持するためのシリンダブロック用砂中子の支持構造であって、
前記砂中子には、
前記シリンダブロックを構成するシリンダボアの軸方向に平行して脚部が設けられ、
前記脚部に係合穴が形成され、前記係合穴にウォータジャケット端部の窓部形成用ピン部材が装着され、
前記シリンダブロックのシリンダボア側と反対側に巾木部が形成されるとともに、
前記巾木部の周囲には、溶湯の流れを許容する湯廻し部が設けられ、
前記金型には、
前記巾木部に係合して前記砂中子を支持する支持ピンを設け、
前記砂中子を位置決め支持する際、前記係合穴に、前記ピン部材が挿入され、且つ該ピン部材は該金型に形成された凹部に３点で外接することを特徴とするシリンダブロック用砂中子の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックを鋳造するための金型内に配設され、前記シリンダブロックの壁面にウォータジャケットを形成するためのシリンダブロック用砂中子の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、内燃機関を構成するシリンダブロックは、高圧鋳造により製造されている。この高圧鋳造において、シリンダブロックの壁面にウォータジャケットを形成するために、シリンダブロック用砂中子が用いられている。
【０００３】
この種の砂中子を金型内に位置決め支持するために、従来より種々の提案がなされており、例えば、特開平９−２７１９２４号公報に開示された技術が知られている。上記の従来技術は、図５に示すように、固定ダイス１と、スライド中子２ａ、２ｂと、スライドコア３とを備えており、これらの間にシリンダブロック用キャビティ４が形成されるとともに、前記キャビティ４に砂中子５が配設されている。
【０００４】
スライドコア３の端面３ａは、砂中子５の端面５ａに隙間なく当接してウォータジャケット端部の窓部を構成している。スライドコア３の端面３ａからキャビティ４側に向かって砂中子保持用突起６が突出しており、この砂中子保持用突起６が、砂中子５の端面５ａから内方に形成された保持穴７に挿入される。これにより、砂中子５は、キャビティ４内に位置決め保持されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、金型であるスライドコア３に設けられた砂中子保持用突起６が砂中子５の保持穴７に挿入されるため、この保持穴７の周囲に割れや損傷が発生し易い。このため、砂中子５の位置決め精度が低下し易くなり、良好なウォータジャケットを有するシリンダブロックを効率的に鋳造することが困難になるという問題が指摘されている。
【０００６】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、砂中子の損傷を確実に阻止することができ、高精度なシリンダブロックを効率的に鋳造することが可能なシリンダブロック用砂中子の支持構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るシリンダブロック用砂中子の支持構造では、シリンダブロックを鋳造するための金型内に配設され、前記シリンダブロックの壁面にウォータジャケットを形成する砂中子を、前記金型内に支持するためのシリンダブロック用砂中子の支持構造であって、前記砂中子には、前記シリンダブロックを構成するシリンダボアの軸方向に平行して脚部が設けられ、前記脚部に係合穴が形成され、前記係合穴にウォータジャケット端部の窓部形成用ピン部材が装着され、前記シリンダブロックのシリンダボア側と反対側に巾木部が形成されるとともに、前記巾木部の周囲には、溶湯の流れを許容する湯廻し部が設けられ、前記金型には、前記巾木部に係合して前記砂中子を支持する支持ピンを設け、前記砂中子を位置決め支持する際、前記係合穴に、前記ピン部材が挿入され、且つ該ピン部材は該金型に形成された凹部に３点で外接することを特徴とする。
【０００９】
これにより、砂中子に装着されているピン部材を、金型の凹部に係合させるだけで、前記砂中子をキャビティに対して正確に位置決め支持することが可能になる。従って、砂中子の損傷を阻止するとともに、前記砂中子の位置決め精度が向上し、ウォータジャケットを有するシリンダブロックを効率的かつ高精度に鋳造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係るシリンダブロック用砂中子の支持構造１０を組み込む金型１２の一部断面説明図である。
【００１１】
金型１２は、固定型１４と、中間可動型１６ａ、１６ｂと、可動型１８とを備え、前記固定型１４にボアピン２０が設けられる。このボアピン２０にスリーブ２２が外装されることにより、金型１２内にシリンダブロック用キャビティ２４が形成される。キャビティ２４には、支持構造１０を構成する第１および第２支持部２６、２８を介してシリンダブロック３０のウォータジャケット３２を形成するための砂中子３４が配置される。
【００１２】
砂中子３４は、図１および図２に示すように、シリンダブロック３０の各シリンダボア３６を囲繞し、第１支持部２６を構成する複数個の脚部３８と、砂中子本体４０とを一体的に設けている。砂中子本体４０のシリンダボア３６とは反対の側面（外面）４２ａには、所定の位置に第２支持部２８を構成する巾木部４４が形成される。
【００１３】
脚部３８は、シリンダボア３６の軸方向に平行しており、図１に示すように、所定の脚部３８の先端面から所定の深さまで係合穴４６が形成される。各係合穴４６には、ウォータジャケット３２の端部に窓部を形成するためのピン部材４８が挿入される。ピン部材４８は、例えば、アルミニウムで構成されており、係合穴４６に嵌合する円柱部５０と、脚部３８の先端面に当接する頭部５２とを一体的に設ける。
【００１４】
可動型１８には、図３に示すように、ピン部材４８の頭部５２を収容するための略三角形状の凹部５４が形成されている。この凹部５４は、３つの壁面５６ａ、５６ｂおよび５６ｃにより構成されており、前記壁面５６ａ〜５６ｃには、頭部５２が接触点５８ａ〜５８ｃの３点で接触支持される。
【００１５】
図２に示すように、巾木部４４は、側面４２ａから所定の長さだけ突出する略半リング状に構成されている。図１に示すように、砂中子３４がキャビティ２４に配置された状態で、巾木部４４と中間可動型１６ａ、１６ｂとの間には、溶湯の流れを許容する湯廻し部６２が設けられる。
【００１６】
中間可動型１６ａ、１６ｂには、砂中子３４を支持する支持ピン６４が湯廻し部６２に対応して、溶接、あるいはネジ止めにより固定されている。支持ピン６４には、中間可動型１６ａ、１６ｂと同一の材質で形成されるとともに、前記中間可動型１６ａ、１６ｂに固定される台座部６６と、砂中子３４の巾木部４４に係合する円柱部６８とから一体的に構成される。
【００１７】
このように構成される砂中子３４および支持構造１０の動作について、以下に説明する。
【００１８】
まず、図１に示すように、金型１２が型締めされた状態で、例えば、溶融アルミニウム等の溶湯が図示しないランナおよびゲートを介してキャビティ２４内に充填される。そして、キャビティ２４内の溶湯が８５ＭＰａ〜１００ＭＰａ程度の圧力で高圧鋳造され、前記溶湯の凝固が開始される。
【００１９】
その際、砂中子３４にも高圧力が作用して、前記砂中子３４が収縮する。具体的には、図４に示すように、砂中子３４のシリンダボア３６側の面４２ｂには、外方に向かって鋳造圧力Ｆ１が作用する一方、前記砂中子３４の前記シリンダボア３６側とは反対側の側面４２ａには、内方に向かって鋳造圧力Ｆ１が作用している。
【００２０】
この場合、第２支持部２８では、砂中子３４の巾木部４４には、溶湯の流れを許容する湯廻し部６２が設けられるとともに、中間可動型１６ａ、１６ｂには、前記湯廻し部６２に対応して前記巾木部４４に係合する支持ピン６４が設けられている。
【００２１】
このため、砂中子３４の側面４２ａには、略全面にわたって均等な鋳造圧力Ｆ１が作用し、この鋳造圧力Ｆ１は、前記砂中子３４の面４２ｂに作用する鋳造圧力Ｆ１と釣り合っている。従って、砂中子３４が部分的に変形することを確実に阻止することができる。
【００２２】
一方、第１支持部２６では、脚部３８に形成された係合穴４６にピン部材４８が挿入されており、このピン部材４８の頭部５２が、可動型１８の凹部５４に収容されている。その際、図３に示すように、頭部５２は、凹部５４の３つの壁面５６ａ〜５６ｃに対して接触点５８ａ〜５８ｃの３点で接触支持されている。
【００２３】
これにより、脚部３８を凹部５４に対して容易かつ確実に位置決め支持することができ、砂中子３４をキャビティ２４に高精度に位置決めすることが可能になる。しかも、脚部３８に金属製（例えば、アルミニウム製）のピン部材４８が予め装着されており、このピン部材４８の頭部５２を凹部５４に係合させている。このため、金型側に設けられた突起を砂中子５に挿入してこの砂中子５の位置決めを行う従来構成に比べ、砂中子３４の割れや損傷等の発生を有効に阻止することができる。
【００２４】
従って、本実施形態では、所望の形状のウォータジャケット３２を有するシリンダブロック３０を、効率的かつ高精度に製造することができるという効果が得られる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るシリンダブロック用砂中子の支持構造では、脚部に形成された係合穴には、ウォータジャケット端部の窓部形成用ピン部材が装着されているため、砂中子をキャビティに配置する際に、この砂中子に金型側の突起を挿入する必要がなく、前記砂中子の損傷を確実に阻止することができる。
【００２６】
また、本発明に係るシリンダブロック用砂中子の支持構造では、砂中子に装着されているピン部材を、金型に形成された凹部に係合させるだけで、前記砂中子をキャビティに対して正確に位置決め支持することが可能になる。従って、砂中子の損傷を阻止するとともに、前記砂中子の位置決め精度が向上し、ウォータジャケットを有するシリンダブロックを、効率的かつ高精度に鋳造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るシリンダブロック用砂中子の支持構造を組み込む金型の一部断面説明図である。
【図２】前記金型内に配置される前記砂中子の概略斜視説明図である。
【図３】前記支持構造を構成する第１支持部の平面説明図である。
【図４】前記金型内で前記砂中子に鋳造圧力が作用する際の説明図である。
【図５】従来技術に係る砂中子の保持装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１０…支持構造                    １２…金型
１４…固定型                      １６ａ、１６ｂ…中間可動型
１８…可動型                      ２０…ボアピン
２２…スリーブ                    ２４…キャビティ
２６、２８…支持部                ３０…シリンダブロック
３２…ウォータジャケット          ３４…砂中子
３６…シリンダボア                ３８…脚部
４０…砂中子本体                  ４４…巾木部
４６…係合穴                      ４８…ピン部材
５０…円柱部                      ５２…頭部
５４…凹部                        ５６ａ〜５６ｃ…壁面
５８ａ〜５８ｃ…接触点            ６２…湯廻し部
６４…支持ピン
【図１】
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【図２】
0003623194.tif 000003
【図３】
0003623194.tif 000004
【図４】
0003623194.tif 000005
【図５】
0003623194.tif 000006