(57)【要約】【課題】従来の金型と比較してジャケット入子の耐久性が高い金型を提供する。【解決手段】金型２は、ベース金型１０と、ジャケット入子２０と、ボア入子３０を備える。ジャケット入子２０は、ベース金型１０に組み込む筒状の入子であってウォータージャケットに相当する空間に対応する（空間を満たす）入子である。ボア入子３０は、表面１４側からジャケット入子２０に挿入される入子であってボアに相当する空間に対応する（空間を満たす）入子である。ジャケット入子２０は、ベース金型１０の裏面１６側から挿入される。ジャケット入子２０は、裏面１６側でベース金型１０に係止されるアウトサイドフランジ２６を備えている。ジャケット入子２０は、ウォータージャケットの壁面を形成するための造形部２２と、その造形部２２と連なっておりベース金型１０に埋没する基部２４とが面一である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボアの周囲にウォータージャケットを備えたシリンダブロックを形成するための金型であり、
シリンダを形成するためのベース金型と、
ベース金型に組み込む筒状の入子であってウォータージャケットに相当する空間に対応するジャケット入子と、
キャビティ面側からジャケット入子に挿入される入子であってボアに相当する空間に対応するボア入子と、
を備えており、ジャケット入子は、
キャビティ面とは反対側のベース金型裏面側からベース金型に挿入され、ベース金型裏面側でベース金型に係止されるアウトサイドフランジを備えているとともに、
ベース金型から突出する造形部の表面と、造形部と連なっておりベース金型に埋没する基部の表面とが面一であることを特徴とするシリンダブロック用金型。
【請求項２】
ボア入子は、
キャビティ面側からジャケット入子に挿入され、シリンダの端部を形成するための端部キャビティ面を備えたボアベース入子と、
ボアベース入子に挿入され、ボアに相当する空間に対応するボア主入子と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロック用金型。
【請求項３】
ジャケット入子は、ジャケット入子内にボアベース入子を係止するためのインサイドフランジを備えており、
インサイドフランジとボアベース入子を貫通しており、端部キャビティ面から突き出てシリンダブロックを押し出すための押出しピンをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のシリンダブロック用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型に関する。特に、ボアの周囲にウォータージャケットを備えたエンジンのシリンダブロックを鋳造するための金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダブロックには、高温になるシリンダを冷却するために、ボアの周囲に冷媒（例えば水）を通す空間を備えたタイプがある。冷媒を通す空間はウォータージャケットと呼ばれる。一般に、ウォータージャケット付シリンダブロックは、鋳造にて製造される。例えば、特許文献１に、ウォータージャケット付シリンダブロックを鋳造するための金型が開示されている。その金型は、シリンダを形成するためのベース金型と、ボア用の入子（ボア入子）と、ウォータージャケット用の入子（ジャケット入子）に分割されている。ジャケット入子は、内側にボア入子を配置する略筒状に形成されている。ジャケット入子は、ベース金型に埋没する基部と、キャビティに露出する造形部とを備える。基部の端部は、内側に折り曲げられており、ボア入子と組み合わせられる。組み合わせられたジャケット入子とボア入子は、ベース金型のキャビティ面側からベース金型内に挿入されて保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０３６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の金型を用いて鋳造を行う場合、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、キャビティに露出しているジャケット入子の造形部には、溶湯の圧力や熱による応力が作用する。その結果、キャビティに露出する造形部と、ベース金型内に収容されている基部との境界部分に大きな負荷がかかる。造形部と基部との境界部分に繰り返し大きな負荷がかかるので、その境界部分が疲労し易い。即ち、その境界部分の耐久性がジャケット入子の耐久性を決定する。本明細書は、従来の金型と比較してジャケット入子の耐久性を高めた金型を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する金型は、ボアの周囲にウォータージャケットを備えたエンジンシリンダブロックを形成するための金型である。この金型は、シリンダを形成するためのベース金型と、ジャケット入子と、ボア入子を備える。ジャケット入子は、ベース金型に組み込む筒状の入子であってウォータージャケットに相当する空間に対応する（空間を満たす）入子である。ボア入子は、キャビティ面側からジャケット入子に挿入される入子であってボアに相当する空間に対応する（空間を満たす）入子である。ジャケット入子は、キャビティ面とは反対側のベース金型裏面側からベース金型に挿入される。ジャケット入子は、ベース金型裏面側でベース金型に係止されるアウトサイドフランジを備えている。ジャケット入子は、ベース金型から突出する造形部の表面と、その造形部と連なっておりベース金型に埋没する基部の表面とが面一である。ここで、「Ａ面とＢ面が面一である」とは、Ａ面とＢ面が境界なく連続していることを意味する。
【０００６】
上記の金型において、ジャケット入子は、ベース金型のキャビティ面と反対側のベース金型裏面から挿入されて係止される。即ち、ジャケット入子の基部が、ベース金型のキャビティ面から、キャビティ面の反対側の面（ベース金型裏面）に亘ってベース金型に収容される。この金型は、ベース金型内に埋没する基部の長さをできるだけ長く確保している。そのため、ジャケット入子が比較的に撓み易くなり、応力に対する耐久性が向上する。さらに、金型から突出する造形部の表面と、その造形部と連なっている基部の表面とが面一であるので、筒状のジャケット入子の外周面において、造形部と基部との境界に、応力が集中しやすい屈曲部（又は湾曲部）が存在しない。その結果、ジャケット入子の耐久性がさらに向上する。
【０００７】
ボア入子は、キャビティ面側からジャケット入子に挿入され、シリンダの軸方向の一方の端部を形成するための端部キャビティ面を備えたボアベース入子と、ボアベース入子に挿入され、ボアに相当する空間に対応するボア主入子と、を備えてもよい。この構成によると、従来のように、ジャケット入子の端部を内側に折り曲げてボア主入子と組合せられる構成とする必要がない。さらに、上記の通り、ジャケット入子の造形部の表面と基部の表面とが面一であるので、筒状のジャケット入子の内周面においても、造形部と基部との境界に、応力が集中し易い屈曲部（又は湾曲部）が存在しない。その結果、ジャケット入子の耐久性がより向上する。
【０００８】
ジャケット入子は、ジャケット入子内にボアベース入子を係止するためのインサイドフランジを備えていてもよい。この場合、シリンダブロック用金型は、インサイドフランジとボアベース入子を貫通しており、端部キャビティ面から突き出てシリンダブロックを押し出すための押出しピンをさらに備えることが好ましい。この構成によると、端部キャビティ面の、押出しピンが突き出るための部分（挿通孔）にバリや変形が発生した場合であっても、ボアベース入子を交換すれば済む。ジャケット入子全体を交換する必要はない。そのため、従来の金型と比較して、ジャケット入子の交換頻度をより低くし得る。耐久性の高いジャケット入子を備える金型を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施例の金型の模式的断面図を示す。
【図２】ジャケット入子の斜視図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に説明する実施例の技術的特徴を列挙する。
（形態１）  アウトサイドフランジ及びインサイドフランジは、基部の端部に形成される。ジャケット入子をベース金型に組み込むと、アウトサイドフランジ及びインサイドフランジは、ベース金型の裏面側の表面に露出する。
（形態２）  ジャケット入子は、シリンダブロックのボア数に応じた数の筒部を複数個連設することによって形成されている。隣接する筒部の連結箇所にはくびれ部が設けられている。
【実施例】
【００１１】
図１、図２を参照して第１実施例の金型を説明する。本実施例の金型２は、ボアの周囲にウォータージャケットを備えたシリンダブロックを鋳造するための金型である。図１に示すように、本実施例の金型２は、主な部品として、固定金型４と可動金型６を備える。金型２は、固定金型４と可動金型６とを組み合わせることによって形成される。固定金型４と可動金型６とは、ともに合金鋼製の金型である。固定金型４は、図示しない固定盤に固定されている。可動金型６は、図示しない可動盤に固定されている。可動盤の移動に伴って、可動金型６が固定金型４に密着／離間する。なお、金型同士を密着させることは「金型を閉じる」と称し、密着した金型を離間することは「金型を開く」と称する。図１は、金型を閉じたとき（可動金型６が固定金型４に密着したとき）の状態を示している。金型を閉じることにより、固定金型４と可動金型６との間に、シリンダブロックを鋳造するためのキャビティ８が形成される。
【００１２】
固定金型４は、従来のシリンダブロック鋳造用の固定金型に用いられているものと同様である。可動金型６は、シリンダを形成するためのベース金型１０と、ウォータージャケットに相当する空間に対応するジャケット入子２０と、ボアに相当する空間に対応するボア入子３０と、鋳造されたシリンダブロックを押し出す押出しピン５０とを備える。
【００１３】
ベース金型１０は、可動金型６の基礎的部分を構成する金型であって、シリンダを形成するための金型である。ベース金型１０には、ジャケット入子２０とボア入子３０とを収容して保持するための保持孔１２が開口されている。また、ベース金型１０のうち、固定金型４と対向する側の面である表面１４のうち、固定金型４と当接しない部分は、シリンダブロックの端部を形成するためのキャビティ面１４ａとなる。また、ベース金型１０のうち、固定金型４と対向しない側の面である裏面１６には、ジャケット入子のアウトサイドフランジ２６（後述）を係止するための係止部１８が形成されている。係止部１８は、保持孔１２の裏面１６の開口部の外周縁に形成されている。
【００１４】
ジャケット入子２０は、図１、図２に示すように、ベース金型１０に組み付け可能な筒状の入子である。ジャケット入子２０は、ベース金型１０から突出しキャビティ８に露出する造形部２２と、その造形部２２と連なっており、ベース金型１０に埋没する基部２４を備える。造形部２２の表面が、ウォータージャケットを形成するためのキャビティ面に相当する。造形部２２の表面と基部２４の表面とはそれらの境界において、筒状のジャケット入子２０の外周面と内周面のいずれにおいても、面一に形成されている。即ち、造形部２２と基部２４との境界は、外見上は判別し難い。図２では、理解を助けるために、仮想的な線（二点鎖線）にて、便宜上、造形部２２と基部２４を区別している。また、基部２４の端部（図中下端部）には、筒状の基部２４の外側面の側に突出するアウトサイドフランジ２６と、筒状の基部２４の内側面の側に突出するインサイドフランジ２７とが形成されている。また、基部２４の端部においてアウトサイドフランジ２６とインサイドフランジ２７とは面一に形成されている。なお、インサイドフランジ２７には、押出しピン５０（後述）を挿通させるための挿通孔２７ａが開口されている。
【００１５】
図２に、ジャケット入子２０の斜視図を示す。本実施例のジャケット入子２０は、図２に示すように、４つの略円筒形状の筒部２８が連設されて形成されている。筒部２８の数は、金型２で鋳造されるシリンダブロックのボア数に対応する数である。隣接する筒部２８の連結箇所にはくびれ部２９が設けられている。
【００１６】
本実施例のジャケット入子２０をベース金型１０に組み付ける場合は、以下のようにする。まず、作業者は、ジャケット入子２０の造形部２２を、ベース金型１０の裏面１６側から保持孔１２に挿入する。そのままジャケット入子２０を保持孔１２内に挿入し、ベース金型１０の表面１４側からキャビティ８に露出させる。その際、基部２４の端部に設けられたアウトサイドフランジ２６は、係止部１８に嵌まり込む。これにより、アウトサイドフランジ２６は、裏面１６側でベース金型１０に係止される。ジャケット入子２０をベース金型１０に組み込むと、アウトサイドフランジ２６及びインサイドフランジ２７は、ベース金型１０の裏面１６上に露出することとなる。
【００１７】
ボア入子３０は、ベース金型１０の表面１４側（キャビティ面１４ａ側）から、ベース金型１０に組み付けられたジャケット入子２０内に挿入される入子である。ボア入子３０は、ボアベース入子３２と、ボア主入子４０と、を備える。ボアベース入子３２は、ベース金型１０の表面１４側からジャケット入子２０に挿入される。ジャケット入子２０に挿入されたボアベース入子３２は、ジャケット入子２０のインサイドフランジ２７によって係止される。ボアベース入子３２の表面３４は、ボアベース入子３２がジャケット入子２０内に挿入された際に、ベース金型１０の表面１４と同一平面上に露出する。表面３４のうち、係合フランジ４６（後述）が着座しない部分は、シリンダの端部を形成するためのキャビティ面３４ａとなる。また、表面３４には、ボア主入子４０を挿入するための挿入孔３８が開口している。挿入孔３８は有底の孔である。また、ボアベース入子３２の裏面３６は、ボアベース入子３２がジャケット入子２０内に挿入された際に、ベース金型１０の裏面１６と同一平面上に露出する。なお、ボアベース入子３２には、押出しピン５０（後述）を挿通させるための挿通孔３２ａが開口されている。なお、ボアベース入子３２をジャケット入子２０内に挿入すると、ボアベース入子３２の挿通孔３２ａと、上記のインサイドフランジ２７の挿通孔２７ａとが連通する。
【００１８】
ボア主入子４０は、ボアベース入子３２に挿入される略円柱状の入子であって、シリンダのボアに相当する空間に対応する入子である。ボア主入子４０は、キャビティ８に露出して、ボアを形成するための造形部４２と、ボアベース入子３２内に埋没する基部４４とを備える。また、ボア主入子４０の外周面には、ボアベース入子３２に挿入されるボア主入子４０を係止するための係止フランジ４６が形成されている。ボア主入子４０は、基部４４をボアベース入子３２の挿入孔３８に挿入し、係止フランジ４６をボアベース入子３２の表面３４側に着座させることにより、ボアベース入子３２に組み付けられる。ボア主入子４０をボアベース入子３２に組み付けるタイミングは、ボアベース入子３２をジャケット入子２０内に挿入する前と後のいずれであってもよい。
【００１９】
押出しピン５０は、インサイドフランジ２７の挿通孔２７ａ、及び、ボアベース入子３２の挿通孔３２ａを貫通するように配置されたピンである。押出しピン５０は、挿通孔２７ａと挿通孔３２ａとの中を摺動することができる。従って、押出しピン５０は、挿通孔３２ａからキャビティ８に突き出る。押出しピン５０がキャビティ８に突き出ることによって、キャビティ８内で鋳造されるシリンダブロックを押し出すことができる。
【００２０】
以上、本実施例の金型２について説明した。上述の通り、本実施例の金型２では、ジャケット入子２０は、ベース金型１０の裏面１６側から保持孔１２に挿入されて、アウトサイドフランジ２６が係止部１８に嵌めこまれることによって、ベース金型１０に係止される。即ち、ジャケット入子２０の基部２４は、ベース金型１０の表面１４（キャビティ面１４ａ）から、裏面１６に亘ってベース金型１０に収容される。従来の金型と比較して、ベース金型１０内に埋没する基部２４の長さが長い。そのため、ジャケット入子２０が比較的に撓み易くなり、応力に対する耐久性が向上する。さらに、ウォータージャケットを形成するためにベース金型１０から突出する造形部２２の表面と、その造形部２２と連なっている基部２４の表面とがそれらの境界において面一であり、筒状のジャケット入子２０の外周面において、造形部２２と基部２４との境界に、応力が集中しやすい屈曲部（又は湾曲部）が存在しない。その結果、ジャケット入子２０の耐久性がさらに向上する。
【００２１】
本実施例では、ボア入子３０は、表面１４側からジャケット入子２０に挿入され、シリンダの端部を形成するためのキャビティ面３４ａを備えたボアベース入子３２と、ボアベース入子３２に挿入され、ボアに相当する空間に対応するボア主入子４０と、を備える。なお、本実施例のキャビティ面３４ａが、「端部キャビティ面」の一例である。従来のように、ジャケット入子２０の端部を内側に折り曲げてボア主入子４０と組合せる構成ではない。さらに、上記の通り、ジャケット入子２０の造形部２２の表面と基部２４の表面とが面一で連続しているので、筒状のジャケット入子２０の内周面においても、造形部２２と基部２４との境界に、応力が集中し易い屈曲部（又は湾曲部）が存在しない。その結果、ジャケット入子２０の耐久性がより向上する。
【００２２】
本実施例では、ジャケット入子２０の基部２４には、ボアベース入子３２を係止するインサイドフランジ２７が備えられている。さらに、押出しピン５０は、インサイドフランジ２７とボアベース入子３２を貫通しており、キャビティ面３４ａから突き出てシリンダブロックを押し出すことができる。そのため、挿通孔３４ａにバリや変形が発生した場合であっても、ボアベース入子３２だけを交換すれば済む。ジャケット入子２０全体を交換する必要はない。そのため、従来の金型と比較して、ジャケット入子２０の交換頻度をより低くし得る。耐久性の高いジャケット入子２０を備える金型２を提供できる。
【００２３】
上記の実施例の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施例では、可動金型６が、ベース金型１０と、ジャケット入子２０と、ボア入子３０と、押出しピン５０とを備える例を説明した。これに代えて、固定金型の側に、ベース金型と、ジャケット入子と、ボア入子と、押出しピンとを備えてもよい。
（２）ベース金型１０にジャケット入子２０とボア入子３０を組み付ける順序は、上述した順序に限られない。従って、例えば、ジャケット入子２０内にボアベース入子３２とボア主入子４０を予め挿入しておき、そのジャケット入子２０をベース金型１０に挿入して組み付けるようにしてもよい。
【００２４】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００２５】
２：金型
４：固定金型
６：可動金型
８：キャビティ
１０：ベース金型
１２：保持孔
１４：表面
１４ａ：キャビティ面
１６：裏面
１８：係止部
２０：ジャケット入子
２２：造形部
２４：基部
２６：アウトサイドフランジ
２７：インサイドフランジ
２７ａ：挿通孔
２８：筒部
２９：くびれ部
３０：ボア入子
３２：ボアベース入子
３２ａ：挿通孔
３４：表面
３４ａ：キャビティ面
３４ａ：挿通孔
３６：裏面
３８：挿入孔
４０：ボア主入子
４２：造形部
４４：基部
４６：係止フランジ
５０：押出しピン
【図１】
2012106274.tif 000003
【図２】
2012106274.tif 000004