(57)【要約】【課題】冷却水通路が内部に形成されたシリンダヘッドのように内部に複雑な空隙を有する鋳物を容易に製造することを可能にする。【解決手段】中子２と中子３の合わせ部間に金属製シールマット４を配置して前記合わせ部間に空隙５を形成し、前記空隙への鋳湯の侵入を上記シールマット４で阻止しつつ鋳物を製造する。シールマット４は鋳物と一体化される。【効果】中子間に確実に空隙を形成でき、シールマットも鋳込み後の除去が不要になる。製品の内部に隠れてしまう複雑な部分にも通路を設定することが可能になり、設計の自由度が大幅に向上する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中子と中子の合わせ部間に位置して該合わせ部間に空隙を形成するとともに、前記空隙への鋳湯の侵入を阻止する金属製シールマットを配置することを特徴とする鋳物製作時の中子合わせ部のシール構造。
【請求項２】
前記金属製シールマットは、鋳込みの際に一部が溶け込んで鋳物に一体化されるものであることを特徴とする請求項１記載の鋳物製作時の中子合わせ部のシール構造。
【請求項３】
前記金属製シールマットが鋳物材料と同融点の材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載のシール構造。
【請求項４】
前記金属製シールマットはビードが形成されて弾性変形可能になっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、シリンダヘッド等の鋳物を鋳型と中子を用いて製作する際の、中子合わせ部のシール構造と該シール構造に用いられる金属製シールマットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シリンダヘッドの製造に際しては、特許文献１に示すように鋳型と中子を組み合わせてキャビティを形成することで冷却水用の通路を確保している。なお、冷却水通路の形状によっては、中子と中子の合わせ部に中子によって形成されるキャビティを互いに連通させるための通路を形成することが必要になる。このような通路を鋳物の内部に確実に形成したい場合、図５に示すように中子２と中子３の合わせ部に、石綿のような、不燃性で、かつクッション性があるシールマット２４をはさみ込むことにより、合わせ部への湯の浸入を防いでいる。鋳込みの結果、中子２、３により形成されるキャビティ１０、１１との間に上記シールマット２４が残った状態で鋳物６が得られる。該シールマット２４は、鋳込み後に鋳物６内から取り除かれる。シールマット２４を取り除いた後の空隙によってキャビティ１０とキャビティ１１を連通させる通路が形成される。上記シールマット２４は、上記のように不燃性であり、湯に触れても燃えてしまうことはなく、また、クッション性があり、中子の形状や位置のバラツキを吸収し、さらに鋳造時の中子の動きにも追随し、合わせ部に湯が進入しないように、確実にシールすることが可能である。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６１４８４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで従来のシールマットは不燃性であり、上記のように鋳造後には鋳物内から取り除く必要がある。しかし、シリンダヘッドのような複雑な形状の鋳物においては、中子と中子の合わせ部が、ウオータージャケットの内部などにあると、鋳造後に鋳物内部からシールマットを完全に除去できず、製品の中にシールマットの一部が残ってしまうことがある。狭い水路にこのシールマットが残ると、該シールマットによって水路が詰まりやすく、ウオータージャケットの機能を果たさなくなってしまうという問題がある。また、内部構造によってはシールマットの除去自体が困難になってしまう。
【０００５】
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、中子の合わせ部に確実に空隙を確保することができるとともに、鋳造後にシールマットの除去が不要であって内部の空隙が詰まるおそれのない鋳物製作時の中子合わせ部のシール構造および金属製シールマットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の鋳物製作時の中子合わせ部のシール構造のうち、請求項１記載の発明は、中子と中子の合わせ部間に位置して該合わせ部間に空隙を形成するとともに、前記空隙への鋳湯の侵入を阻止する金属製シールマットを配置することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の鋳物製作時の中子合わせ部のシール構造の発明は、請求項１記載の発明において、前記金属製シールマットは、鋳込みの際に一部が溶け込んで鋳物に一体化されるものであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の金属製シールマットは、請求項１または２に記載の発明において、鋳物材料と同融点の材料からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の金属製シールマットは、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、ビードが形成されて弾性変形可能になっていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち本願発明によれば、金属製シールマットと中子の合わせ面とによって中子の合わせ部間に所定の空隙が確保される。この金属製シールマットは、鋳込み時に該空隙に鋳湯が侵入するのを阻止するので、鋳物製作時に中子合わせ部間に確実に所望の空隙が形成される。シールマットは、上記のように空隙への鋳湯の侵入を阻止するように通常は枠形状とされる。
【００１１】
上記空隙への鋳湯の侵入は、シールマットを中子間に隙間なく配置することにより阻止することができる。また、中子の合わせ部周辺の湯は、金属材料製のシールマットと接触すると、急激に熱を奪われて凝固するため、シールマットより内側に湯が浸入するのを阻止することができる。したがってシールマットは、これら作用のいずれかまたは両方によって空隙への鋳湯の侵入を阻止することができるものであればよい。上記空隙に鋳湯の侵入が阻止されることにより、中子の合わせ部間に確実に通路等のキャビティを形成することができる。
また、上記シールマットは、鋳込み時に鋳湯に溶け込んで鋳物と一体化するので、鋳造後の除去が不要となる。
【００１２】
なお、前記シールマットは金属製からなり、上記のように鋳物と一体化する。このため、該シールマットは鋳込み時に鋳湯と接して一部が溶け込むのが望ましい。したがって鋳込み時の鋳湯温度によって溶解可能な材料が望ましい。一方、中子の合わせ部間に形成される空隙が鋳込み時においても上記シールマットにより維持されることが必要であり、鋳込み時に完全に溶融する材料は不可である。これらの点からシールマット材料は、鋳物材料と融点が同じか近いものが望ましく、例えば共金材料を用いることができる。
【００１３】
また、中子の形状や位置のバラツキ、あるいは、鋳造時の中子の動きが大きい場合があり、これらに対応するためにシールマットにビードを形成して上記バラツキや中子の動きを吸収できるように弾性変形可能してクッション性を確保するのが望ましい。ビードの形状は特に限定されるものではなく、バラツキの程度などを考慮して定めることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に、本発明の一実施形態を図１〜３に基づいて説明する。なお、図５で説明した従来技術と同様の構成については同一の符号を付して説明する。
シリンダヘッド製作用の鋳型１内に、冷却水通路を形成するために中子２、３を配置するとともに、中子２、３の合わせ部間に金属製のシールマット４を配置して、中子２、３間に空隙５を形成する。該シールマット４は、鋳物材料と同融点（共金）の材料からなり、図２に示すように上記空隙５を囲むことが可能な枠形状となっている。
【００１５】
上記シール構造において、鋳湯を流し込むと、鋳型１内の空隙に湯が回り、シールマット４の外周側周辺にも鋳湯が充填される。この際には、上記空隙５はシールマット４で隙間なく囲まれており鋳湯の侵入が阻止されて空隙５が維持される。また、シールマット４に接する鋳湯は、シールマット４の外周部の一部を溶解させつつ凝固して、それ以上に内部に侵入することが防止される。鋳湯の凝固に伴ってシールマット４は鋳物６と一体化される。鋳込み後、中子２、３を除去すると、図３に示すように、鋳物６内には中子形状に従ってキャビティ１０、１１が形成されるとともに、前記空隙５によって上記キャビティ１０、１１を連通される通路１２が形成される。これらキャビティ１０、１１と通路１２とによって冷却水通路の一部が形成される。上記シール構造では、該鋳物６がシリンダヘッドであっても、上記キャビティ１０、１１、通路１２によって内部に入り込んだ複雑な冷却水通路も容易に形成することができる。また、鋳込み後にシールマットを除去する必要がなく、また通路内にシールマットが残って冷却水通路を詰まらせるような不具合を起こすこともない。
【００１６】
（実施形態２）
図４は、他の実施形態を示すものであり、鋳物材料と共金のシールマット１４にビード１５を設けたものである。シールマット１４は、前記実施形態１と同様に枠形状に形成され、中子１、２の合わせ部間に配置され、空隙５を形成する。
該シールマット１４は、ビード１５によって中子１、２の形状や位置のバラツキを吸収し、さらに鋳造に中子が動く場合に、これに追随して、確実なシールを可能にする。
該シール構造によって、上記実施形態１と同様に鋳物内には中子１、２によるキャビティが形成され、さらにシールマット１４にこれらキャビティを連通させる通路が確実に形成される。
【００１７】
なお、上記各実施形態では、シリンダヘッドの内部に冷却水通路を形成する場合のキャビティおよび通路の形成について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、鋳物内部に空隙を形成するために中子を用いる鋳物製作に広く適用することができる。すなわち、シリンダヘッドのような複雑構造の部品を鋳造する場合は、必要な内部通路を確保するため、中子と中子を合わせて、鋳込むケースが多く、その場合に本発明がより有効となる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の中子合わせ部のシール構造によれば、中子と中子の合わせ部間に位置して該合わせ部間に空隙を形成するとともに、前記空隙への鋳湯の侵入を阻止する金属製シールマットを配置するので、中子間に確実に空隙を形成することができ、さらに鋳物の一部として残ることによって鋳込み後の除去が不要になり、空隙を塞ぐなどの問題を起こさない。このため製品の内部に隠れてしまう部分に通路を設定することが可能になり、設計の自由度が大幅に向上する。
【００１９】
さらに  前記金属製シールマットは、鋳込みの際に鋳物に溶け込んで一体化されるものであることにより、鋳物との一体性がより良好となる。
また、上記シールマットにビードを形成して弾性変形可能にすることによって、中子の形状や位置のバラツキを吸収してシール性を一層確実なものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における鋳型内部構造を示す図である。
【図２】同じくシールマットの斜視図である。
【図３】同じく鋳込み後の鋳物内部の構造を示す図である。
【図４】同じく他の実施形態における鋳型内部構造を示す図である。
【図５】従来のシールマットを用いた鋳型内部構造と、鋳込み後の鋳物内部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  鋳型
２  中子
３  中子
４  シールマット
５  空隙
６  鋳物
１０  キャビティ
１１  キャビティ
１２  通路
１４  シールマット
１５  ビード
２４  シールマット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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