(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの冠面の成形を司るスライドコアを有し、スライドコアの移動方向に沿った面に抜き勾配を持たせて鋳造を行うようにした内燃機関用ピストンの鋳造方法であって、
上記スライドコアとともに金型を形成している主型とスライドコアの間にガイド型を介装して、
主型に対してガイド型をスライドコアと同方向にスライド可能に芯出し位置決めさせた上で、そのガイド型に対してスライドコアをスライド可能に案内支持させておき、
注湯後の型開きに際して、主型に対するガイド型の位置を維持した状態でスライドコアをガイド型に対してスライド動作させて先に冠面から離型し、
その後にガイド型をスライド動作させることを特徴とする内燃機関用ピストンの鋳造方法。
【請求項２】
少なくとも注湯中は製品形状部空間を減圧状態に保つことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用ピストンの鋳造方法。
【請求項３】
注湯の開始と相前後してスライドコアの強制冷却を開始する一方、その強制冷却を少なくともスライドコアのスライド動作まで継続することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用ピストンの鋳造方法。
【請求項４】
ピストンの冠面の成形を司るスライドコアを有し、スライドコアの移動方向に沿った面に抜き勾配を持たせて鋳造を行うようにした内燃機関用ピストンの鋳造装置であって、
上記スライドコアとともに金型を形成していて、ピストンの外周部の成形を司る主型と、
上記スライドコアおよび主型とともに金型を形成していて、ピストンの内周部の成形を司る中子型と、
駆動手段により主型に対して進退駆動されるスライドコアと、
主型に対してスライドコアと同方向にスライド可能に芯出し位置決めされているとともに、スライドコアをスライド可能に案内支持しているガイド型と、
を備えていて、
注湯後の型開きに際して主型に対するガイド型の位置を維持した状態で、スライドコアが冠面から離型する方向にスライド動作するようになっていることを特徴とする内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項５】
上記ガイド型は、当該スライドコアに内挿される部分が円筒状のスライドコアの案内面を内周面に有した円環状の一体構造のものとして形成されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項６】
上記スライドコアとガイド型は共通の支持体に支持されていることを特徴とする請求項５に記載に内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項７】
上記スライドコアとガイド型の間には、両者を相対移動方向に付勢する弾性手段が介装されていることを特徴とする請求項５または６に記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項８】
上記スライドコアとガイド型の間にはガイドピンが介装されていて、このガイドピンをもって両者の相対移動量が規制されているとともに、
ガイド型はスライドコアに対して相対移動可能に弾性支持されていることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項９】
上記スライドコアとガイド型は、相互に独立した駆動手段にてスライド駆動されるようになっていることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１０】
上記スライドコアのうち少なくとも冠面の成形を直接的に司る部分に自己潤滑性および耐摩耗性付与のための表面処理を施してあることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１１】
上記スライドコアのうち少なくとも冠面の成形を直接的に司る部分が通気性を有する多孔質材料で形成されていることを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１２】
上記多孔質材料の空孔径は４μｍ〜１２μｍであることを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１３】
少なくとも注湯中はスライドコアの一部を通して製品形状部空間を減圧するようになっていることを特徴とする請求項４〜１２のいずれかに記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１４】
少なくとも注湯中は上記多孔質材料を通して製品形状部空間を減圧するようになっていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１５】
鋳造対象となるピストンの冠面には抜き勾配を持った凹部が形成されるようになっている一方、上記スライドコアのうち冠面の成形を司る部分には上記凹部に対応した凸部が形成されていることを特徴とする請求項４〜１４のいずれかに記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【請求項１６】
注湯の開始と相前後してスライドコアが強制冷却されるようになっていて、上記強制冷却が継続されている状態でスライドコアをスライド動作させるようになっていることを特徴とする請求項４〜１５のいずれかに記載の内燃機関用ピストンの鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のピストンを重力金型鋳造法（グラビティダイカスト法）によって鋳造する方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のピストンの鋳造方法および鋳造装置として特許文献１，２に記載のものがある。この従来の鋳造装置では、金型は複数の金型要素、例えば主としてピストンの外筒部の成形を司る主型としてのモールド型のほか、主としてピストンの内筒部の成形を司る中子型、およびピストン頂部の冠面の成形を司るスライド式のトップコア等を組み合わせることで構成され、上記冠面が上向きとなる姿勢にて注湯して鋳造を行うようにしている。
【０００３】
そして、金型からの製品の離型性（鋳ばらし性）を考慮して、モールド型は通常は少なくとも二分割されており、冠面の成形を司るトップコアおよび中子型はそれらの二分割されたモールド型に抱持されるようにして金型要素同士の相対位置決めがなされている。
【０００４】
なお、上記特許文献１，２に記載の技術では、いわゆる製品形状部空間（キャビティ）を減圧しながら注湯を行ういわゆる減圧（真空）鋳造法を併用しているが、当該特許文献１，２に記載の技術はダイカスト鋳造法と異なり高圧にて溶湯を充填するものではないので、鋳造法の分類の上では重力金型鋳造法（グラビティダイカスト法）の範疇に入る技術である。
【特許文献１】特開２００５−３３４８９７号公報
【特許文献２】特開２００５−３３４８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鋳造されるピストンの仕様あるいは機能によっては冠面に燃焼室の一部として機能する凹部が形成されることがあり、このような凹部は先に述べたように冠面の成形を司るトップコア側に予め形成してある凸部を転写することで成形される。そして、上記凹部の縦壁面には、凝固後の離型に際して、かじりを防止するための抜き勾配を設定するのが一般的である。しかしながら、トップコアの移動精度はスライド機構に依存しているため、鋳造機への各金型要素の取付誤差、あるいは金型要素同士の相対位置決め誤差等により、型締め時と離型時ではモールド型側のトップコア支持部とトップコアとの間に芯ずれが発生することがある。
【０００６】
この芯ずれの影響により、トップコアの作動安定性が欠けるため、抜き勾配を設定してあるにもかかわらず、トップコアを抜き取る際に特に上記凹部の縦壁面にてかじり現象を生じ、上記縦壁面に対応する鋳物に傷がついて品質および形状精度の向上が図れないという不具合がある。
【０００７】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、トップコアの作動安定性を確保し、スライド式のトップコアによるかじり現象をなくして、鋳物品質および形状精度の向上を図った内燃機関用ピストンの鋳造方法とその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ピストンの冠面の成形を司るスライドコアを有し、スライドコアの移動方向に沿った面に抜き勾配を持たせて鋳造を行うようにした内燃機関用ピストンの鋳造方法を前提とする。
【０００９】
その上で、上記スライドコアとともに金型を形成している主型とスライドコアの間にガイド型を介装して、主型に対してガイド型をスライドコアと同方向にスライド可能に芯出し位置決めさせた上で、そのガイド型に対してスライドコアをスライド可能に案内支持させておき、注湯後の型開きに際して、主型に対するガイド型の位置を維持した状態でスライドコアをガイド型に対してスライド動作させて先に冠面から離型し、その後にガイド型をスライド動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、少なくともスライドコアの離型の間はガイド型とスライドコアとの間に芯ずれの発生はないので、従来のようなかじり現象の発生を防止できるようになり、鋳物品質および形状精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１〜９は本発明のより具体的な第１の実施の形態を示す図であり、特に図１，２は鋳物製品として内燃機関用のアルミニウム合金製ピストンを鋳造するための金型の断面図を、図６〜８はその鋳造手順を示している。なお、図１は金型の型締め状態においてピストンピン用のピン穴の軸心を通る断面図を示し、図２は同じく金型の型締め状態においてピストンピン用のピン穴の軸心に直交する断面図をそれぞれ示している。
【００１２】
図１，２に示すように、金型１は、ベース２を母体として複数の金型要素を組み合わせることで押し湯空間Ｒ２を含む密閉された製品形状部空間（キャビティ）Ｒ１が形成される。より具体的には、金型１は、ベース２のほか、主型として機能する左右一対のモールド型３と、それら一対のモールド型３同士の間に挟み込まれる中子型４と、後述するコアフェース部１５を含んでいてスライドコアとして機能するトップコア５と、モールド型３とトップコア５との間に介装されてトップコア５のガイド型として機能するトップコアガイド６とから構成される。一対のモールド型３は互いに接近離間可能であり、またトップコア５は後述するようにトップコアガイド６とともに昇降可能となっている。
【００１３】
トップコア５はフランジ部５ａ付きの円筒状のものであるのに対して、トップコアガイド６は同じくフランジ部６ａ付きの円環状の一体構造のものであって、トップコアガイド６はモールド型３に対し芯出し位置決めされていて、トップコア５がそのトップコアガイド６に同心状に内挿されるようにして上下方向に相対移動可能に案内支持されている。
【００１４】
そして、一対のモールド型３は主として製品であるピストンの外筒部の成形を司り、同様に中子型４は主としてピストンの内筒部の成形を、トップコア５はピストンの冠面の成形をそれぞれ司っていて、モールド型３の一部には図２に示すように湯道部７および湯口部７ａが形成されている。また、ピストンの頂部には燃焼室の一部を形成することになる凹部が形成されるために、トップコア５の一部であるコアフェース部１５側にはその凹部を転写成形するべく凹部に対応した凸部８が形成されている。なお、スライドコアとして機能するトップコア５の移動方向に沿った面である凸部８の縦壁面８ａには１°程度の抜き勾配を設定してある。
【００１５】
このように構成された金型１は鋳造機のフレーム９に位置決め固定されて鋳造に供されるとともに、フレーム９上のトップビーム９ａにはトップコア５やトップコアガイド６の昇降駆動手段であるシリンダ（エアシリンダまたは油圧シリンダ）１０を設けてある。シリンダ１０のピストンロッド１０ａにはホルダ１１が連結されていて、そのホルダ１１にトップコア５が固定支持されているとともに、トップコア５に対してトップコアガイド６が相対移動可能に、すなわち昇降可能に案内支持されている。なお、シリンダ１０としては多段階動作が可能な多段シリンダが使用される。また、トップコア５とトップコアガイド６は互いに相対移動可能ではあっても、フレーム９を共通の支持体としてその支持体にシリンダ１０を介して共に吊り下げ支持されていることになる。
【００１６】
図１，２のほかトップコア５等を拡大した図３に示すように、トップコア５の外周面には左右で対をなすガイド溝１２が上下方向に沿って形成されている一方、トップコアガイド６の内周面にはガイド溝１２に係合するガイドピン１３が突設されていて、ガイド溝１２の上下方向長さはガイドピン１３の直径よりも十二分に大きく形成されている。これらのガイド溝１２とガイドピン１３との係合のためにガイド溝１２の上下方向長さの範囲内でトップコア５に対してトップコアガイド６が昇降可能に案内支持されている。また、トップコア５とトップコアガイド６のそれぞれのフランジ部５ａ，６ａ同士の間には弾性体として例えば複数の圧縮コイルスプリング１４が介装されていて、上記のようにトップコアガイド６がトップコア５に対して昇降可能でありながらそのトップコアガイド６は圧縮コイルスプリング１４にて常時下方に付勢されている。なお、トップコア５に対するトップコアガイド６の上昇限位置はフランジ部５ａ，６ａ同士の当接によって規制され、同じくトップコア５に対するトップコアガイド６の下降限位置はガイド溝１２の下端に対するガイドピン１３の当接によって規制される。
【００１７】
ここで、図３のほか図４，５に基づいてトップコア５の詳細構造を説明すると、トップコア５のうちピストンの冠面の成形を司るコアフェース部１５が多孔質材料からなる通気性金型として形成されている。このコアフェース部１５は例えばステンレス系（例えば、ＳＵＳ６３０系）の粉末焼結体からなる多孔質材料を所定形状に仕上げたもので、炭素鋼材（例えば、Ｓ４５Ｃ相当）からなるコア本体１６に対し位置決めピン１７を併用しつつろう付けにて固定した上でさらにボルト１８にて固定したものであり、コアフェース部１５は空孔径が例えば４μｍ〜１２μｍ程度の多数を空孔を有しているために、コアフェース部１５自体が通気性を有している。この通気性を有したコアフェース部１５は、後述するように注湯の際に製品形状部空間Ｒ１を減圧する際に好都合となる。なお、コアフェース部１５の空孔径を例えば４μｍ〜１２μｍ程度としたのは、４μｍ未満であると溶湯の差し込み等により目詰まりしやすく、１２μｍを超えると製品の表面粗さも大きくなるからである。
【００１８】
そして、コアフェース部１５のうちコア本体１６との接合面には一本の連続した減圧溝１９が形成されているとともに、コア本体１６には減圧孔２０が形成されていて、減圧孔２０の下端を減圧溝１９に臨ませてある。これにより、コアフェース部１５と減圧溝１９および減圧孔２０との連通性が確保され、減圧孔２０のポート２０ａは図示しない真空ポンプ等の減圧手段に接続される。なお、減圧溝１９は製品形状部空間Ｒ１のうちでもとかく空気が抜けにくい場所に近接するように配置され、ここでは製品であるピストンの冠面に形成される凹部の成形を司る部分、すなわち凸部８の縦壁面８ａの頂部に相当する位置に近接するように配置されている。
【００１９】
また、トップコア５を強制冷却するためにそのコア本体１６には冷却孔２１が形成されていて、この冷却孔２１を通して冷却媒体として例えば冷却水を循環させることにより、トップコア５が強制冷却されることになる。
【００２０】
次に、このように構成された金型１を用いてピストンを鋳造する手順を図６〜８のほか図９のタイムチャートを参照しながら説明する。
【００２１】
先に述べた図１，２の型締め状態では、シリンダ１０の伸長動作によりトップコア５がモールド型３に押し付けられていることから、互いに同心状態にあるトップコアガイド６とトップコア５との間に介装された圧縮コイルスプリング１４は圧縮状態にある。それにより、トップコアガイド６はモールド型３に、トップコア５はトップコアガイド６にそれぞれ着座していて、金型１の内部には押し湯空間Ｒ２を含む製品形状部空間Ｒ１が形成されている。
【００２２】
図１，２のような型締め状態において、注湯に先立って製品形状部空間Ｒ１には予め窒素ガスが充填され、それより遅れて既に窒素ガスが充満している製品形状部空間Ｒ１に対して注湯が開始される。この注湯は、図６に示すように、湯口部７ａから湯道部７を通して製品形状部空間Ｒ１に対し溶湯を流し込み、押し湯空間Ｒ２を含む製品形状部空間Ｒ１を溶湯で充満させることにより行われる。なお、図９から明らかなように窒素ガス充填時間は注湯時間と一部オーバーラップすることになる。
【００２３】
本実施の形態では、図９に示すように、注湯開始後であって且つ注湯が終了しないうちに製品形状部内Ｒ１の減圧が開始されるとともに、注湯終了と同時に凝固に移行することになるとともに、トップコア５の強制冷却が開始される。
【００２４】
上記の減圧は、図３〜５に示したように、真空ポンプ等による負圧吸引力が減圧孔２０および減圧溝１９を通して多孔質のコアフェース部１５に及び、さらにそのコアフェース部１５から押し湯空間Ｒ２を含む製品形状部空間Ｒ１内の窒素ガスや空気等をいわゆる真空引きすることで行われる。そして、この減圧は、製品形状部空間Ｒ１内において注湯により押しやられる窒素ガスや空気等の追い出しを促進し、ピストンとして機能上重要な冠面に対するコアフェース部１５の転写性あるいは形状追従性の向上に寄与することができる。
【００２５】
また、上記の強制冷却は、図３〜５に示した冷却孔２１に冷却水を通流・循環させることにより行われ、凝固の促進に寄与することになる。なお、凝固は、周知のようにモールド型３やトップコア５等の金型要素に接している部分ほど速やかに、しかも肉厚が薄い部分ほど速やかに行われ、図示の例では肉厚の最も大きな押し湯部Ｒ２の内部の完全凝固が最も遅れることになる。
【００２６】
注湯が終了してから所定時間経過後に、図７に示すようにシリンダ１０を所定量だけ収縮動作させる。なお、シリンダ１０は先に述べたように多段シリンダであることから、図７のような一段階目の動作後の状態を自己保持することが可能である。このシリンダ１０の収縮動作に伴いピストンＰの凹部Ｑを含む冠面Ｃの成形を司っていたトップコア５が同量だけ上昇動作するものの、それに応じて圧縮コイルスプリング１４が復元することから、トップコアガイド６はなおもモールド型３に押し付けられたままであり、結果としてシリンダ１０の収縮動作に応じてトップコア５がトップコアガイド６を残して単独で所定量（例えば、５ｍｍ程度）だけ上昇動作して製品たるピストンＰから離型することになる。ここで、冷却水によるトップコア５の強制冷却は、当該トップコア５が上記のように所定量だけ上昇動作した時点で終了する。
【００２７】
なお、ピストンＰの凹部Ｑを含む冠面Ｃはコアフェース部１５の凸部８の形状を転写することによって成形されたものであるから、凹部Ｑの縦壁面には、凸部８側の縦壁面８ａに予め設定されている抜き勾配がそのまま転写されることになる。
【００２８】
この後、トップコア５が単独で上昇動作してから所定時間経過後に、図８に示すようにさらなるシリンダ１０の収縮動作によりトップコア５がトップコアガイド６とともに上昇動作し、この時点で初めてトップコアガイド６が製品であるピストンＰから離型する。つまり、圧縮コイルスプリング１４にて下向きに付勢されているトップコアガイド６はモールド型３側に残ろうとするものの、ガイド溝１２とガイドピン１３との係合による位置規制のためにトップコア５とともに引き上げられる。
【００２９】
さらに、トップコア５およびトップコアガイド６の上昇動作に続いて、モールド型３をスライド動作させるとともに中子型４を抜き取ることで型開きが行われ、押し湯部Ｒ２に相当する非製品部領域Ｆが付帯したままの製品としてのピストンＰが脱型される。
【００３０】
本実施の形態によれば、図７に示したように、シリンダ１０の収縮動作に応じてトップコア５がトップコアガイド６を残して単独で所定量だけ上昇動作してピストンＰから離型する際には、トップコアガイド６は従前のままモールド型３に正しく着座したままであり、トップコア５がトップコアガイド６に案内されながらそのトップコアガイド６から完全に抜け出ない程度に上昇動作するだけであり、しかも溶湯の熱的影響で円筒状のトップコア５と円環状のトップコアガイド６が共に熱膨張したとしても両者はほぼ同等に熱膨張するため、両者の同心精度はなおも保証されていることになる。したがって、それまでピストンＰの凹部Ｑを含む冠面Ｃの成形を司っていたトップコア５が、凝固が進行している凹部Ｑの縦壁面との間でかじり現象を生ずることなく、冠面Ｃからスムーズに離型することになる。その結果、縦壁面に傷が付くこともなければ、形状精度が低下することもなくなる。
【００３１】
また、トップコア５とトップコアガイド６は、ガイド溝１２とガイドピン１３とでその相対移動量を規制された状態で弾性体である圧縮コイルスプリング１４の付勢力にて相対移動することから、それらのトップコア５とトップコアガイド６を昇降動作させるための昇降駆動手段としてはシリンダ１０が一つで済み、構造の簡素化と設備コストの低減が図れる。
【００３２】
さらに、トップコア５のコアフェース部１５を多孔質材料からなる通気性金型として形成してあるので、製品形状部空間Ｒ１の減圧を安定して且つスムーズに行え、鋳物品質のさらなる向上に寄与できる。
【００３３】
その上、トップコア５を冷却水にて強制冷却しているため、先に述べたトップコア５やトップコアガイド６への溶湯による熱的影響が緩和されるようになり、それ故に両者の摺動部での寸法公差をより小さく設定でき、抜き勾配をより小さくしても上記と同等のかじり防止効果が得られるようになる。
【００３４】
図１０〜１４は本発明の第２の実施の形態を示す図であり、図１０は金型の型締め状態においてピストンピン用のピン穴の軸心を通る断面図を示し、図１１は同じく金型の型締め状態においてピストンピン用のピン穴の軸心に直交する断面図をそれぞれ示している。また、図１０，１１は図１，２とそれぞれ同じ状態を示している。なお、これらの第２の実施の形態において先の第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００３５】
図１０，１１に示すように、トップコア５とトップコアガイド６が相対移動可能であって且つ同心状のトップコア５とトップコアガイド６とが上下方向に相対移動可能である点で第１の実施の形態と同様であるものの、トップコア５が独立して昇降駆動手段である別のシリンダ４０にて昇降駆動されるようになっている点で第１の実施の形態と異なっている。
【００３６】
鋳造機のフレーム９のトップビーム９ａには昇降駆動手段としてシリンダ３０を設けてあり、そのシリンダ３０のピストンロッド３０ａにはサブフレーム２４を連結してある。サブフレーム２４の下端にはガイド型としてのトップコアガイド６を連結して支持させてあるとともに、サブフレーム２４の上部中央にはトップコア５単独での昇降駆動手段として機能する別のシリンダ４０をシリンダ３０と同一軸線上の位置するように設けてある。そして、シリンダ４０のピストンロッド４０ａをホルダ１１を介してトップコア５に連結してある。
【００３７】
したがって、トップコア５はシリンダ４０の収縮動作に応じて独立して昇降動作可能であるとともに、トップコア５とトップコアガイド６はシリンダ３０の収縮動作に応じて一体的に昇降動作可能となっている。また、トップコア５とトップコアガイド６は互いに相対移動可能ではあっても、サブフレーム２４を共通の支持体としてその支持体に共に吊り下げ支持されていて、同時にフレーム９を共通の支持体としてその支持体にサブフレーム２４を介して共に吊り下げ支持されている。
【００３８】
このように構成された第２の実施の形態によれば、図１０，１１に示す型締め状態ではシリンダ３０およびシリンダ４０が共に伸長状態にあって、トップコアガイド６はそのフランジ部６ａがモールド型３に着座している一方、トップコア５はトップコアガイド６に挿入されるかたちでそのトップコアガイド６に案内支持されているとともに、そのフランジ部５ａがトップコアガイド６に着座している。これにより金型１を形成している金型要素同士の相対位置決めがなされている。
【００３９】
そして、図１２の状態をもって注湯が行われた後、図１３の状態をもってトップコアガイド６に先行してトップコア５が所定量だけ上昇動作する。つまり、注湯後であって且つある程度凝固が進行した段階で、一方のシリンダ４０の収縮動作に応じてトップコア５がトップガイドコア６を残して単独で所定量だけ引き上げられる。さらに、図１４に示すようにトップコア５の上昇動作に遅れてシリンダ３０が収縮動作し、それに応じてトップコアガイド６がトップガイド５とともに上昇動作することになる。
【００４０】
この場合、図１３の状態において、トップコア５とトップコアガイド６との相対位置関係は図７と全く同一であるから、先にも述べたように両者の同心精度はなおも保証されていることになる。したがって、それまでピストンＰの凹部Ｑを含む冠面Ｃの成形を司っていたトップコア５が冠面における凹部Ｑの縦壁面との間でかじり現象を生ずることなく、冠面Ｃからスムーズに離型することになることになる。
【００４１】
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態のものと比べた場合に、昇降駆動手段として二つのシリンダ３０，４０が必要になるものの、トップコア５単独でのその引き上げ動作に際してその作動安定性に優れる利点がある。
【００４２】
図１５は本発明の第３の実施の形態を示し、図３に示したトップコアガイド６と組み合わされるトップコア５０の変形例を示している。なお、先の図３と共通する部分には同一符号を付してある。
【００４３】
図１５に示す第３の実施の形態では、図３の多孔質材料をもって形成された通気性のあるコアフェース部１５に代えて、コア本体２６と同じ材質（例えば、Ｓ４５Ｃ等の炭素鋼製）の内側フェースブロック２７とフェースリング２８とをもっていわゆる割型構造のコアフェース部を形成したものである。
【００４４】
フェースブロック２７はコア本体２６に対して直接的にねじ締め結合され、フェースブロック２７の外周側に嵌め合わされる環状のフェースリング２８はボルト２９にてコア本体２６に結合される。また、コア本体２６とフェースブロック２７にまたがるように冷却孔２９が形成されていて、その冷却孔２９には冷却媒体として例えば冷却水を供給・循環させるための冷却パイプ３０が挿入される。さらに、コア本体２６には減圧孔３１が形成されていて、フェースブロック２７とフェースリング２８との間の微小隙間（パーティング部）を通して製品形状部空間の減圧を行うべく、減圧孔３１をフェースブロック２７とフェースリング２８との間の微小隙間に臨ませてある。
【００４５】
ここで、上記のフェースブロック２７とフェースリング２８はコア本体２６に対して正しく組み付けた状態で放電加工等による表面仕上げ加工が施される。その上で、フェースブロック２７は冠面Ｃのうちでも最も重要な部分、すなわち燃焼室の一部として機能することになる凹部Ｑの成形を司るものであるから、そのフェースブロック２７の表面（符号ａで示す部分）には離型性付与のための表面処理として複合ＰＶＤ処理を施して、例えばＣｒＸＮ系の硬質皮膜層とＭｏＳ2系の固体潤滑層（自己潤滑層）とを硬質皮膜層を下側にして形成してある。この複合ＰＶＤ処理としては、例えば日立金属株式会社の「Ｔｒｉｂｅｃ（登録商標）暁」が使用され、その膜厚は例えば４．５μｍ程度に設定される。もちろん、上記の硬質皮膜層および固体潤滑層と同等の機能が発揮されるならば、他の表面処理方式を採用することももちろん可能である。
【００４６】
したがって、この第３の実施の形態によれば、図３のトップコア５に代えて図１５のトップコア５０を用いることにより、先の第１，２の実施の形態のものと同様の機能が発揮され、特にフェースブロック２７とフェースリング２８とからなるコアフェース部の採用、およびフェースブロック２７の複合ＰＶＤ処理のために、先の第１，２の実施の形態のものと同様のかじり防止効果が発揮されることになる。
【００４７】
また、第１，２の実施の形態のトップコア５と異なり、通気性金型として形成されたコアフェース部１５に代えて、フェースブロック２７とフェースリング２８のパーティング部を利用して減圧を行うようにしているので、設備コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す型締め状態の金型の断面図（ピストンピン用のピン穴の軸心を通る断面図）。
【図２】同じく型締め状態の金型の断面図（ピストンピン用のピン穴の軸心に直交する断面図）。
【図３】図１，２における金型のうちトップコアおよびトップコアガイドの拡大断面図。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図６】図１の状態に続いて注湯したときの断面図。
【図７】図６の状態に続いてトップコアを単独で所定量だけ上昇動作させたときの断面図。
【図８】図７の状態に続いてトップコアガイドをトップコアとともに所定量だけ上昇動作させたときの断面図。
【図９】図１〜８に示した金型における鋳造時の一連の挙動を示すタイムチャート。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す型締め状態の金型の断面図（ピストンピン用のピン穴の軸心を通る断面図）。
【図１１】同じく型締め状態の金型の断面図（ピストンピン用のピン穴の軸心に直交する断面図）。
【図１２】図１０の状態に続いて注湯したときの断面図。
【図１３】図１２の状態に続いてトップコアを単独で所定量だけ上昇動作させたときの断面図。
【図１４】図１３の状態に続いてトップコアガイドをトップコアとともに所定量だけ上昇動作させたときの断面図。
【図１５】本発明の第３の実施の形態として別のトップコアの構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００４９】
１…金型
３…主型としてのモールド型
５…スライドコアとしてのトップコア
６…ガイド型としてのトップコアガイド
８…凸部
９…支持体としてのフレーム
１０…昇降駆動手段としてのシリンダ
１２…ガイド溝
１３…ガイド溝
１４…弾性体としての圧縮コイルスプリング
１５…コアフェース部
１６…コア本体
Ｃ…冠面
Ｐ…鋳物製品としてのピストン
Ｑ…凹部
Ｒ１…製品形状部空間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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