(57)【要約】【課題】プリフォームに空洞が発生することを防止でき、プリフォームの破損を防止することができるダイカスト鋳造技術を提供することを課題とする。【解決手段】中央ゲート２５からプリフォーム１２に直接的に供給される溶湯は、ピンガイド孔３１で吸引されるため、矢印（１１）〜（１３）のように進む。左ゲート２３から供給される溶湯は、ピンガイド孔３１で吸引されるため、矢印（１４）〜（１６）のように進む。右ゲート２４から供給される溶湯は、ピンガイド孔３１で吸引されるため、矢印（１７）〜（１９）のように進む。【効果】溶湯が、プリフォーム載置面２１に向かって流れるため、プリフォーム１２の内部を一方向で浸透する。このため、空洞ができることはない。また、プリフォーム１２を包むように溶湯を作用させることで、プリフォーム１２の破損を防止することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリフォームをアルミニウムで一体鋳造してなる複合材を、ダイカスト鋳造する鋳造金型において、
この金型は、前記プリフォームを置くことができるプリフォーム載置面と、このプリフォーム載置面に載置されたプリフォームに臨んで設けられているゲートとを備え、溶湯を直接プリフォームに注湯することができることを特徴とする複合材用鋳造金型。
【請求項２】
前記複合材は、シリンダブロック本体に分割可能に取付けられるクランクロアケースであり、前記プリフォームは、クランクロアケースの軸受部を補強する補強材であることを特徴とする請求項１記載の複合材用鋳造金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリフォームをアルミニウムで一体鋳造してなる複合材を、ダイカスト鋳造する鋳造金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳鉄製シリンダブロックを、アルミニウム鋳物製シリンダブロックに代えることで、エンジンの軽量化を図ることが知られている。
ただし、鋳鉄に比較してアルミニウム鋳物は強度の点で劣るため、軸受部などを補強する必要がある。
【０００３】
従来、アルミニウム鋳物製シリンダブロックの軸受部を、プリフォームで強化する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−６１５３８公報（図２、図４）
【０００４】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図６は従来のアルミニウム鋳物製シリンダブロックの分解斜視図であり、シリンダブロック１００は、シリンダブロック本体１０１と、このシリンダブロック本体１０１に取り外し可能に取り付けられるクランクロアケース１０２とからなる。クランクロアケース１０２は、複数個のベアリングキャップを、一個の鋳造品に一括形成したものである。
【０００５】
図７は図６の７−７線断面図であり、クランクロアケース１０２は、複合材１０３とアルミニウム合金層１０４とからなる。このような構成のクランクロアケース１０２は一般に鋳ぐるみ法と呼ばれる鋳造法で製造される。この鋳造法を次図で詳しく説明する。
【０００６】
図８は従来の鋳造金型の要部を示す図であり、金型内部のキャビティ１０５に５個のプリフォーム１０６を配置する。プリフォーム１０６は、例えばアルミナ繊維の圧縮成形体である。キャビティ１０５には、ゲート１０７、湯道１０８及び湯口１０９からなる湯口系が接続されている。
【０００７】
図９は図８の９−９線断面図であり、シリンダ１１１に供給された溶湯１１２は、ダイカスト鋳造機におけるプランジャー１１３の押出し作用により、矢印（１）のように、湯口１０９、湯道１０８、ゲート１０７の順で高速で移動する。そして、キャビティ１０５内では矢印（２）のように、溶湯１１２の一部がプリフォーム１０６に当たり、溶湯１１２の残部が矢印（３）のようにプリフォーム１０６を迂回したのち矢印（４）のようにプリフォーム１０６に当たる。溶湯１１２がプリフォーム１０６に含浸した後に凝固するため、図７に示すようなダイカスト鋳造品（クランクロアケース１０２）を得ることができる。
【０００８】
図１０は従来の鋳造技術の問題点を説明する図であり、プリフォーム１０６には、矢印（５）、（６）、（７）及び（８）のように、周囲から溶湯１１２が浸入する。この結果、内部に空洞１１５が、不可避的に発生する。この空洞１１５は、強度低下の要因となるため、好ましくない。
【０００９】
また、図９において、矢印（４）の流れが発生する前に、矢印（２）の流れが起こる。この矢印（２）の流れが、プリフォーム１０６に衝突し、プリフォーム１０６が変形若しくは破損することがある。この不都合を避けるには、溶湯の供給速度を下げる必要があるが、速度を下げると生産性が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、プリフォームに空洞が発生することを防止でき、プリフォームの破損を防止することができるダイカスト鋳造技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、プリフォームをアルミニウムで一体鋳造してなる複合材を、ダイカスト鋳造する鋳造金型において、この金型は、前記プリフォームを置くことができるプリフォーム載置面と、このプリフォーム載置面に載置されたプリフォームに臨んで設けられているゲートとを備え、溶湯を直接プリフォームに注湯することができることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明では、複合材は、シリンダブロック本体に分割可能に取付けられるクランクロアケースであり、プリフォームは、クランクロアケースの軸受部を補強する補強材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明では、プリフォーム載置面に向けてゲートから溶湯を供給する。プリフォーム載置面にはプリフォームが載置されている。溶湯は、プリフォーム載置面に向かって流れるため、プリフォーム内部を一方向で浸透する。このため、空洞ができることはない。
【００１４】
また、プリフォーム載置面側のプリフォーム面を除いて、プリフォームを包むように溶湯を供給することでも、含浸方向は、ほぼ一方向になる。プリフォームを包むように溶湯を作用させることで、プリフォームの破損を防止することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明では、本発明をクランクロアケースに適用した。プリフォームが健全な状態でクランクロアケースに一体化されているため、軸受部に所定の強度を発揮させることができ、高品質のクランクロアケースが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は本発明に係る鋳造金型の要部を示す図であり、金型内部のキャビティ１１に、例えば５個のプリフォーム１２を配置する。また、湯口１３からは、中央湯道１４と左湯道１５と右湯道１６とが分岐されている。
【００１７】
図２は図１の２−２線断面図であり、金型１７は、例えば固定型１８と、可動型１９と、左右のスライド型２０Ｌ、２０Ｒとで構成される。そして、固定型１８と左のスライド型２０Ｌとの間に左湯道１５が形成され、固定型１８と右のスライド型２０Ｒとの間に右湯道１６が形成され、固定型１８の中央に中央湯道１４が形成されている。この中央湯道１４から延びる中央ゲート２５が、プリフォーム１２に直接臨むように設けられている。
さらに、可動型１９には、プリフォーム載置面２１及びエジェクターピン２２、２２が設けられている。
【００１８】
図３は図１の３−３線断面図であり、可動型１９から延びる大きな凸部２６が、固定型１８に脱着自在に嵌合して、中央湯道１４が形成される。また、左湯道１５から延びる左ゲート２３及び右湯道１６から延びる右ゲート２４を介して溶湯がキャビティ１１へ供給される。
【００１９】
図４は本発明に係る鋳造金型の縦断面図であり、固定型１８に設けられている湯口１３には、プランジャー２７を備えるシリンダ２８が接続されている。また、可動型１９に設けられている５本のエジェクターピン２２は、エジェクタープレート２９で一括して駆動される。さらに、エジェクターピン２２を収納するピンガイド孔３１に直交する排気通路３２が可動型１９に設けられており、真空ポンプ３３を作動させることで、プリフォーム載置面２１にプリフォーム１２を吸着保持させることができる。
なお、エジェクタープレート２９側から外気が排気通路３２に侵入しないように、シール材３４が設けられている。
【００２０】
図４の作用を次に説明する。
真空ポンプ３３を作動させて、プリフォーム載置面２１にプリフォーム１２を吸着保持させる。この状態で、プランジャー２７を前進させる。すると、溶湯３５は湯口１３、中央湯道１４及び中央ゲート２５を介して、プリフォーム１２に直接的に供給される。溶湯３５は、アルミニウム合金の溶湯である。
【００２１】
図５は図２の作用を説明する図であり、中央ゲート２５からプリフォーム１２に直接的に供給される溶湯は、ピンガイド孔３１、３１で吸引されるため、矢印（１１）、矢印（１２）、矢印（１３）のように進む。
左ゲート２３から供給される溶湯は、ピンガイド孔３１、３１で吸引されるため、矢印（１４）、矢印（１５）、矢印（１６）のように進む。
右ゲート２４から供給される溶湯は、ピンガイド孔３１、３１で吸引されるため、矢印（１７）、矢印（１８）、矢印（１９）のように進む。
【００２２】
すなわち、溶湯は、プリフォーム載置面２１に向かって流れるため、プリフォーム１２の内部を一方向で浸透する。このため、空洞ができることはない。
【００２３】
また、プリフォーム載置面２１側のプリフォーム面を除いて、プリフォーム１２を包むように溶湯を供給することでも、含浸方向は、ほぼ一方向になる。プリフォーム１２を包むように溶湯を作用させることで、プリフォーム１２の破損を防止することができる。
【００２４】
図１において、プリフォーム１２で軸受部を補強するようにすれば、キャビティ１１により、クランクロアケースを鋳造することができる。本発明の鋳造によれば、プリフォーム１２に有害な空洞ができる心配はなく、プリフォーム１２が破損する心配もない。すなわち、プリフォーム１２が健全な状態でクランクロアケースに一体化されているため、軸受部に所定の強度を発揮させることができ、高品質のクランクロアケースが提供される。
【００２５】
尚、本発明は、クランクロアケースの鋳造に好適であるが、プリフォームでシリンダ部を補強するシリンダブロック本体に適用することもでき、プリフォームをアルミニウムで一体鋳造してなる複合材をダイカスト鋳造するものであれば、用途は限定しない。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、クランクロアケースの鋳造に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る鋳造金型の要部を示す図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図１の３−３線断面図である。
【図４】本発明に係る鋳造金型の縦断面図である。
【図５】図２の作用を説明する図である。
【図６】従来のアルミニウム鋳物製シリンダブロックの分解斜視図である。
【図７】図６の７−７線断面図である。
【図８】従来の鋳造金型の要部を示す図である。
【図９】図８の９−９線断面図である。
【図１０】従来の鋳造技術の問題点を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１２…プリフォーム、１７…金型、１８…固定型、１９…可動型、２０…スライド型、２１…プリフォーム載置面、２５…ゲート（中央ゲート）、１０１…シリンダブロック本体、１０２…クランクロアケース、１０３…複合材。
【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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