(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、所定の形状の製品を形状変更することなく成形するためのキャビティ面を構成する入子型の耐用寿命を延ばす。【解決手段】  ウォータジャケット入子１は、入子本体２に対して複数のボアピン３と共に取付けられるもので、入子本体２に取付けられる基部１０と、この基部１０から突出するように形成されてシリンダブロックの複数のボア部の周囲に連続するウォータジャケットを形成する筒部１１とを備え、成形時に応力が集中する部分となる筒部１１の内側に突出する部分Ｐと対応する付近の基部１０に凹部１２を形成し、この凹部１２内に強度を向上させるためのコーナアール部１４を形成し、コーナアール部１４を覆い所定形状の成形品を成形するためのキャビティ面を部分的に構成する別ピース５を凹部１２に嵌合した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形時に受ける応力が集中する部分に配設されて該部分が受ける応力を分散させる別ピースを設けたことを特徴とする入子型。
【請求項２】
所定の形状の製品を成形するためのキャビティ面を構成する入子型であって、
成形時に受ける応力が集中する部分の強度を向上させるための強度向上部を、前記キャビティ面から離れた位置に形成し、
該強度向上部を覆って前記所定形状の製品を成形するためのキャビティ面の一部分を形成する別ピースを設けたことを特徴とする入子型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入子型に関し、さらに詳しくは、例えば成形される製品の所定の形状が内燃機関のシリンダブロックにおいてボア部の周囲にウォータジャケットを形成するためのキャビティ面など、所定の形状の製品を成形するためのキャビティ面を構成する入子型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内燃機関のシリンダブロックにおいては、ボア部の周囲に冷却水の通路となる空間（ウォータジャケット）を形成したものがある。このようなシリンダブロックを成形するために、鋳造用金型に入子型としてウォータジャケット入子を組み込むことが行われている。図６に示すように、従来のウォータジャケット入子１’は、一般に、入子本体２に複数のボアピン３と共に取付けられる基部１０’と、この基部１０’から突出して各ボアピン３の周囲に亘って連続したウォータジャケットを形成するための筒部１１’と、を備えてなるもので、さらに、基部１０’に押出しピンの摺動用貫通孔を備えたものも存在する。そして、従来のウォータジャケット入子１’の基部１０’の筒部１１’側表面１０ａ’がシリンダブロックのボア部とウォータジャケット開口との間の端面を成形するためのキャビティ面を構成し、筒部の側周面１１ａ’、１１ｂ’がウォータジャケットの側周面をそれぞれ成形するためのキャビティ面を、また、筒部１１’の先端面１１ｃ’がウォータジャケットの底面を成形するためのキャビティ面を構成していた。
【０００３】
このようなウォータジャケット入子１’が組み込まれた鋳造用金型を使用して内燃機関のシリンダブロックを成形する際には、そのキャビティ内にアルミニウム合金などの溶湯を所定の圧力で充填する。このとき、充填される溶湯の圧力や熱などによる応力が、特に、ウォータジャケット入子１’の筒部１１’の、互いに隣接するボアピン３、３の間の位置で内側に突出した部分（図１のＰを参照）と基部１０’との間の角部１３’（図６）付近に集中し、繰り返し成形を行うことによってかかる角部１３’に亀裂が発生するなど、ウォータジャケット入子１’がその耐用寿命を迎えることとなる。また、上述したように基部１０’に押出しピンの摺動用貫通孔を備えたウォータジャケット入子にあっては、押出しピンに大きな力が繰り返しかかることによって、摺動用貫通孔の孔形状が広がり押出しピンが折れやすくなり、ウォータジャケット入子がその耐用寿命を迎えることとなる。
【０００４】
このように押出しピンを有するウォータジャケットの耐用寿命を延ばすため、ウォータジャケットの熱処理方法として、ウォータジャケット入子の全体を焼入れして基部に形成された押出しピンのの摺動用貫通孔に必要とされる硬度に調整し、筒部の反基部側を焼き戻して靭性を調整する熱処理を行うことが知られている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１５２９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のようにウォータジャケット入子の硬度や靭性を熱処理によって調整する従来の技術にあっては、その熱処理のための大型設備が必要となり、また、手間や時間などがかかるという問題があった。
また、ウォータジャケット入子１’の成形時に応力が集中することとなる内側に突出した部分Ｐにおける筒部１１’と基部との間の角部１３’の強度を向上させるために、図６に鎖線で示したように、かかる角部１３’に肉を盛りコーナアール部１４’を形成することなどが考えられるが、このように角部１３’に実質的に強度を向上させることが可能な大きさのコーナアール部１４’を形成すると、所定形状の成形品を成形することができず、成形品の形状自体を設計変更しなければならなくなるという問題が発生する。
【０００７】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、内燃機関のシリンダブロックのウォータジャケットを形成するウォータジャケット入子など、所定の形状の製品を形状変更することなく成形するためのキャビティ面を構成する入子型の耐用寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の入子型に係る発明は、上記目的を達成するため、成形時に受ける応力が集中する部分に配設されて該部分が受ける応力を分散させる別ピースを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の入子型に係る発明は、上記目的を達成するため、所定の形状の製品を成形するためのキャビティ面を構成する入子型であって、成形時に受ける応力が集中する部分の強度を向上させるための強度向上部を、前記キャビティ面から離れた位置に形成し、該強度向上部を覆って前記所定形状の製品を成形するためのキャビティ面の一部分を形成する別ピースを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１の発明では、入子型の成形時に受ける応力が集中する部分に別ピースを配設することにより、その部分の応力が分散されるため、入子型の耐用寿命が延びる。
また、請求項２の発明では、入子型の成形時に集中して応力を受ける部分の強度を向上させるための強度向上部をキャビティ面から離れた位置に形成し、強度向上部を覆うように設けられた別ピースの表面が所定形状の製品を成形するためのキャビティ面の一部分を形成するため、製品形状を変更する必要がなく、入子型の成形時の応力集中部分の強度が向上し、入子型の耐用寿命が延びる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、簡単な構成で、入子型の成形時に受ける応力が集中する部分の応力を分散させることができるため、耐用寿命が永く延びる入子型を提供することができる。
請求項２の発明によれば、簡単な構成で、入子型の成形時の応力集中部分の強度を向上させることができるため、耐用寿命が永く延びる入子型を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の入子型の最良の形態を、内燃機関のシリンダブロックのウォータジャケットを形成するために鋳造用金型に取付けられるウォータジャケット入子１の場合により、図１〜図３と図４および図５とに基づいて詳細に説明する。なお、図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
本発明によるウォータジャケット入子１は、入子本体２に対して複数のボアピン３と共に取付けられるもので、概略、入子本体２に取付けられる基部１０と、この基部１０から突出するように形成されてシリンダブロックの複数のボア部の周囲に連続するウォータジャケットを形成する筒部１１とを備えてなり、成形時に応力が集中する部分となる筒部１１の少なくとも内側に突出する部分Ｐと対応する付近の基部１０に凹部１２を形成し、この凹部１２内における基部１０と筒部１１との角部１３にその強度を向上させるための強度向上部１４を形成し、強度向上部１４を覆い所定形状の成形品を成形すべくキャビティ面の一部を構成する表面５ａを有する別ピース５を凹部１２に設けたものである。
【００１２】
図１に示すように、ウォータジャケット入子１の基部１０はシリンダブロックのボア部（この実施の形態では３つ）と対応する位置にボアピン３の基端小径部が嵌合される開口１０ｂを備えてなるものであり、ウォータジャケット入子１の筒部１１は各ボアピン３を連続して取り囲むように形成されおり、互いに隣接するボアピン３、３の間と対応する位置の部分Ｐが内側に突出するように形成されてなるものである。
【００１３】
図１〜図３は、本発明によるウォータジャケット入子の第１の実施の形態を示したものである。第１の実施の形態では、基部１０の、隣接する開口１０ｂ、１０ｂの間であって筒部１１の内側に突出する部分Ｐ近傍に、他の部分の表面１０ａよりも低くなるように凹部１２が形成されている。そのため、内側に突出する部分Ｐにおける筒部１１と基部１０の凹部１２の底面との間の角部１３は、シリンダブロックのボア部とウォータジャケット開口との間の端面を成形するためのキャビティ面を構成する基部１０の表面１０ａから離れた位置に形成されることとなる。この凹部１２内の角部１３には、特に成形時に応力が集中するため、強度向上部として、コーナアール部１４が形成されている。なお、コーナアール部１４の断面形状は、直線状や曲線状など、適宜選択設定することができる。
別ピース５は、凹部１２に嵌合固定されたときに，コーナアール部１４を覆い凹部１２を塞いで、その表面５ａが基部１０の表面１０ａと同一面を形成して所定形状の（すなわちシリンダブロックのボア部とウォータジャケット開口との間の端面を成形するための）キャビティ面を部分的に構成することができるような表面５ａを有しており、コーナアール部１４と対応する下面角部を切り欠き、また開口１０ｂと同じ曲率の円弧５ｂを有する形状に成形されている。
このように構成されたウォータジャケット入子１は、凹部１２に別ピース５が嵌合され、開口１０ｂにボアピン３の基端小径部が嵌合され、入子本体２に挿通したボルト６をボアピン３の基端小径部の端面に締結することによって、別ピース５を基部１０の凹部１２に着脱可能に嵌合固定することができ、これと同時に、ウォータジャケット入子１を入子本体２とボアピン３との間で挟持して一体化させることができる。
【００１４】
次に、本発明によるウォータジャケット入子１の第２の実施の形態を、図４および図５に基づいて説明する。なお、上述した第１の実施の形態と同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。
第２の実施の形態におけるウォータジャケット入子１は、凹部１２が基部１０の、筒部１１の内側全体に形成されている。そして、この実施の形態におけるコーナアール部１４は、筒部１１の内側と基部１０の凹部１２の底面との角部１３全体に亘って形成されているが、必要に応じて、第１の実施の形態のように、筒部１１の内側に突出する部分Ｐ近傍と基部１０の凹部１２の底面との間のみの角部１３に形成することもできる。
この実施の形態における別ピース５は、基部１０の凹部１２の形状と対応して成形されており、凹部１２に嵌合固定されたときに，コーナアール部１４を覆い凹部１２を塞いで、所定形状の（すなわちシリンダブロックのボア部とウォータジャケット開口との間の端面を成形するための）キャビティ面を構成することができるような表面５ａを全面に有しており、コーナアール部１４と対応する下面外周縁全体の角部を切り欠き、また開口１０ｂと同じ大きさの径の開口５ｂを有する形状に成形されている。
なお、この第２の実施の形態における筒部１１の内側に突出する部分Ｐの断面図は、上述した第１の実施の形態で示した図３と同様となるため、省略する。
【００１５】
本発明によるウォータジャケット入子１は、成形時に応力が集中する筒部１１の内側に突出する部分Ｐの少なくとも近傍の基部１０に凹部１２を形成して、凹部１２内に位置する基部１０と筒部１１との間の角部１３にコーナアール部１４を形成するため、成形時に受ける応力を分散させることができることから強度を向上させることができ、しかも、角部１３のコーナアール部１４をキャビティ面から離れた位置である凹部１２内に形成して、所定形状の成形品を成形するためのキャビテイ面を構成することができるような表面５ａを有する別ピース５を凹部１２に嵌合して覆う構成とするため、コーナアール部１４に影響されることなく所定形状の成形品を成形することができる。
以上のことから、本発明によるウォータジャケット入子１は、成形品の形状を変更することなく強度が向上し、その耐用寿命を延ばすことができる。
なお、本発明は、所定の形状の製品を成形するためのキャビティ面を構成する入子型であれば、ウォータジャケット入子に限定されることなく、他の形状の成形品を成形するために使用される入子型にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明によるウォータジャケット入子の第１の実施の形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ‐Ｂ断面図である。
【図４】本発明によるウォータジャケット入子の第２の実施の形態を示す平面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】従来のウォータジャケット入子を説明するために図３と対比して示された断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１：ウォータジャケット入子、  ２：入子本体、  ３：ボアピン、  ５：別ピース、１０：基部、１１：筒部、１２：凹部、１３：基部と筒部の間の角部、１４：コーナアール部（強度向上部）、Ｐ：筒部の内側に突出した部分（成形時に応力が集中する部分）
【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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【図６】
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