JP2003039136A - カムシャフト鋳造用冷し金構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速カムのノーズ部用キャビティ内のガスを
確実に排出可能にすること、高速カムのノーズ部と低速
カムのノーズ部間の間隙溝の部分を精密な形状に鋳造す
ること。 【解決手段】 ノーズ部１０ａ，１１ａを鋳造するキャ
ビティ３３ａ，３４ａを形成する冷し金３６は、高速カ
ムノーズキャビティ形成部４０と、２つの低速カムノー
ズキャビティ形成部４１と、高速カムノーズキャビティ
形成部４０と２つの低速カムノーズキャビティ形成部４
１とを一体的に連結し且つ間隙溝１２の一部の為のキャ
ビティを形成する２つの連結部４２とを備え、高速カム
ノーズキャビティ形成部４０には、軸心４４側と軸心４
４と反対側とを連通する連通路４３が形成されたので、
高速カム１０のノーズ部用キャビティ３３ａ内のガスを
確実に排出でき、且つ間隙溝１２のノーズ部１０ａ，１
１ａの間の部分を精密な形状に鋳造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、カムシャフト鋳
造用冷し金構造において、特に、高速カムのノーズ部と
低速カムのノーズ部とこれらの間の間隙溝を精密に鋳造
可能にし、カムシャフト鋳造時に発生するガスを抜くガ
ス抜き性能を高めたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】 最近の自動車用エンジンでは、低速側
運転状態でのトルクを高め、高速側運転状態での出力を
高めるため、カムシャフトの吸気用カムに、高速側運転
状態と低速側運転状態で夫々吸気弁を開閉する高速カム
と低速カムを設け、カムシャフトの排気用カムに、高速
側運転状態と低速側運転状態で夫々排気弁を開閉する高
速カムと低速カムを設ける技術も実用化されている。

【０００３】高速側運転状態では吸気弁と排気弁のリフ
トを大きくして各行程における吸排気量を増やすのが望
ましく、高速カムのノーズ部の高さ（ノーズ高さ）は低
速カムのノーズ高さよりも高く形成されている。高速カ
ムと低速カムの組合わせの構造については種々のものが
あるが、例えば、高速カムの両側にこの高速カムよりも
ノーズ高さの低い２つの低速カムを設け、これら高速カ
ムと低速カムとを切換えるように構成したものも提案さ
れている。

【０００４】ところで、エンジン運転中には、カムのノ
ーズ部は弁を駆動するロッカーアームやタペットと回転
摺動しているため、カムのノーズ部には高い耐磨耗性が
要求される。このノーズ部の耐磨耗性を向上させるため
に、例えばダクタイル鋳鉄製のカムシャフトを鋳造する
際に、鋳型内のノーズ部を形成するキャビティにおい
て、溶湯を急速凝固させてノーズ部の表面の金属組織を
チル化する目的で、熱伝導率の高い金属製（例えば鋳鉄
製）の冷し金が一般的に用いられている。

【０００５】この冷し金としては、種々の構造のものが
提案されている。例えば、実開昭６３−２０２４５４公
報には、夫々微小な間隙溝を隔てて位置する複数のカム
を有するカムシャフトの鋳造に適した冷し金が開示され
ている。このような複数のカムを有するカムシャフトを
鋳造する場合には、鋳型を製作する段階で、複数のカム
の間の間隙溝、特にノーズ部の間の微小幅の間隙溝に対
応する部分に砂が十分に充填されずに型落ちが生じ、鋳
造時に間隙溝が良好に形成されず、複数のカムが繋がっ
て形成されてしまう場合がある。

【０００６】この問題を解決するために、前記公報の冷
し金では、３つのカムのノーズ部を鋳造する為の３つの
カムノーズキャビティ形成部が形成され、これら３つの
カムノーズキャビティ形成部は間隙溝のうち、ノーズ部
間の部分のキャビティを形成する連結部により一体的に
連結されており、ノーズ部の間の間隙溝を精度よく鋳造
することができる。

【０００７】他方、実開昭６３−１１１４５公報に記載
の冷し金においては、カムシャフトに所定距離離隔して
設けられた２つのカムのノーズ部を鋳造する為の２つの
カムノーズキャビティ形成部が一体的に連結され、各カ
ムノーズキャビティ形成部には、カムシャフトの軸心方
向に延びるガス抜き溝が形成されている。鋳造時に、ノ
ーズ部を鋳造するキャビティにガスが滞留して鋳造欠陥
が生じる虞があるので、前記のガス抜き溝を設け、ノー
ズ部用キャビティ内のガスを軸心方向へ排出する構造を
採用している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】 実開昭６３−２０２
４５４公報の冷し金においては、３つのカムのノーズ部
を鋳造する為の３つのノーズキャビティ形成部が一体形
成されているため、ノーズ部用キャビティの上側部分が
冷し金により閉塞されることになり、ノーズ部用キャビ
ティ内のガスを排出することが困難になり、ノーズ部に
鋳造欠陥が生じる虞がある。

【０００９】他方、実開昭６３−１１１４５公報の冷し
金においては、同じノーズ高さを有し所定距離離隔した
２つのカムにこの冷し金を適用するのであれば、ノーズ
部用キャビティ内のガスをガス抜き溝を介して軸心方向
へ排出することができるが、高速カムとその両側にノー
ズ高さの低い２つの低速カムのあるカムシャフトを鋳造
する場合には、軸心方向に延びるガス抜き溝によりノー
ズ高さの高い高速カムのノーズ部用キャビティ内のガス
を排出することは到底不可能である。本発明の目的は、
鋳造時に発生する高速カムのノーズ部用キャビティ内の
ガスを抜く性能を高めること、高速カムのノーズ部と低
速カムのノーズ部の間の間隙溝を精密な形状に鋳造する
こと、等である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】 請求項１のカムシャフ
ト鋳造用冷し金構造は、高速カムと高速カムの両側に所
定の間隙溝を空けて位置し高速カムよりもノーズ高さの
低い２つの低速カムとを有するカムシャフトを鋳造する
鋳型に組み込まれて高速カムと低速カムのノーズ部を鋳
造するキャビティを形成するカムシャフト鋳造用冷し金
の構造であって、前記冷し金は、高速カムのノーズ部用
キャビティを形成する高速カムノーズキャビティ形成部
と、２つの低速カムのノーズ部用キャビティを形成する
２つの低速カムノーズキャビティ形成部と、高速カムノ
ーズキャビティ形成部と２つの低速カムノーズキャビテ
ィ形成部とを一体的に連結し且つ前記間隙溝の一部の為
のキャビティを形成する２つの連結部とを備え、前記高
速カムノーズキャビティ形成部には、カムシャフト用キ
ャビティの軸心側と軸心と反対側とを連通する連通路を
形成したことを特徴とするものである。

【００１１】前記のような高速カムと低速カムを有する
カムシャフトを鋳造するに際して、高速カムと低速カム
のノーズ部をチル化する為の冷し金がカムシャフト鋳造
用鋳型に予め組み込まれる。この冷し金の高速カムノー
ズキャビティ形成部と低速カムノーズキャビティ形成部
により、鋳型内部に高速カムのノーズ部用キャビティと
低速カムのノーズ部用キャビティが形成される。冷し金
の高速カムノーズキャビティ形成部とその両側の低速カ
ムノーズキャビティ形成部は２つの連結部により一体的
に連結されており、これら連結部により高速カムのノー
ズ部と低速カムのノーズ部との間に間隙溝の一部を鋳造
するキャビティが形成されている。

【００１２】鋳造時、カムシャフト用キャビティに溶湯
が注入して凝固させると、高速カムと低速カムの両方の
ノーズ部用キャビティ内で溶湯が急速凝固してチル化
し、高速カムと低速カムのノーズ部を含むカムシャフト
が鋳造される。高速カムのノーズ部を低速カムのノーズ
部よりも高く形成するために、高速カムのノーズ部用キ
ャビティは低速カムのノーズ部用キャビティよりも上方
へ突出しているので、鋳造時に発生したガスが高速カム
のノーズ部用キャビティに滞留しやすくなるが、高速カ
ムノーズキャビティ形成部に形成された連通路内の鋳型
部分を通過してこのガスが排出される。そのため、高速
カムのノーズ部用キャビティ内にガスが滞留せず、高速
カムのノーズ部に欠陥が生じることがない。高速カムの
ノーズ部と低速カムのノーズ部が鋳造される際に、冷し
金の連結部によりこれらノーズ部の間に間隙溝の一部が
精密な形状に鋳造される。

【００１３】請求項２に記載のカムシャフト鋳造用冷し
金構造は、請求項１の発明において、前記連通路は、高
速カムノーズキャビティ形成部のノーズ外周面に対応す
る部分に開口する連通孔で形成されたことを特徴とする
ものである。従って、最もガスの滞留しやすい高速カム
のノーズ部用キャビティから連通孔を介して容易にガス
が排出される。

【００１４】請求項３に記載のカムシャフト鋳造用冷し
金構造は、請求項２の発明において、前記連通孔は、水
平横断面がほぼ矩形形状に形成されていることを特徴と
するものである。従って、高速カムのノーズ部用キャビ
ティ内のガスを排出する為に必要な連通路の断面積を十
分に確保しつつ、ノーズ部外周面を均等にチル化するこ
とができる。

【００１５】請求項４に記載のカムシャフト鋳造用冷し
金構造は、請求項１又は２の発明において、前記高速カ
ムノーズキャビティ形成部に前記連通路に臨むガス抜き
溝を形成したことを特徴とするものである。冷し金を鋳
型に組み込んだ状態では、このガス抜き溝により冷し金
と鋳型の間にガス抜き用の通路が形成される。このガス
通路により、高速カムのノーズ部用キャビティ内のガス
の排出がさらに促進される。

【００１６】請求項５のカムシャフト鋳造用冷し金構造
は、高速カムと高速カムの両側に所定の間隙溝を空けて
位置し高速カムよりもノーズ高さの低い２つの低速カム
とを有するカムシャフトを鋳造する鋳型に組み込まれて
高速カムと低速カムのノーズ部を鋳造するキャビティを
形成するカムシャフト鋳造用冷し金の構造であって、前
記冷し金は、高速カムのノーズ部用キャビティの両側部
分を夫々を形成する２つの高速カムノーズキャビティ形
成部と、２つの低速カムのノーズ部用キャビティを形成
する２つの低速カムノーズキャビティ形成部と、隣接す
る各組の高速カムノーズキャビティ形成部と低速カムノ
ーズキャビティ形成部を一体的に連結し前記間隙溝の一
部の為のキャビティを形成する連結部とを備えたことを
特徴とするものである。

【００１７】この請求項５の発明により得られる作用
は、請求項１の発明により得られる作用と基本的に同様
であるので、異なる作用のみ説明する。高速カムのノー
ズ部用キャビティ内のガスは、２つの高速カムノーズキ
ャビティ形成部に間に形成された隙間内の鋳型の一部を
通過して排出されるため、高速カムのノーズ部用キャビ
ティ内にガスが滞留せず、高速カムのノーズ部に欠陥が
生じることがない。

【００１８】

【発明の実施の形態】 本発明の実施の形態について説
明する。本実施形態に係る自動車用エンジンのカムシャ
フトは、直列多気筒（例えば４気筒）の４バルブＤＯＨ
Ｃエンジンに搭載されるものである。図１に示すよう
に、エンジン１のシリンダヘッド２に、吸気用カムシャ
フト３と排気用カムシャフト４が配設され、２本のカム
シャフト３，４の左端には夫々タイミングプーリー５，
６が設けられ、これらのタイミングプーリー５，６はタ
イミングベルト７によりクランクシャフト（図示略）に
連結されている。従って、クランクシャフトの回転がタ
イミングベルト７によりカムシャフト３，４に伝達され
てカムシャフト３，４は回転駆動される。

【００１９】２本のカムシャフト３，４は略同様の構造
を有するため、排気用カムシャフト４について以下説明
する。カムシャフト４には、高速側運転状態で排気弁９
を開閉駆動する為の高速カム１０と、この高速カム１０
の両側に所定の間隙溝１２を空けて位置し低速側運転状
態で排気弁９を開閉駆動する為の２つの低速カム１１
が、各気筒８の２つの排気弁９に対応するように合計８
組設けられている。図２に示すように、高速カム１０と
低速カム１１には、排気弁９を下方へ押動する為にカム
シャフト４の外周側へ突出状に形成されたノーズ部１０
ａ，１１ａが設けられ、高速側運転状態での吸気充填量
を大きくする為に高速カム１０のノーズ部１０ａの高さ
（以下、ノーズ高さという）は低速カム１１のノーズ高
さに比べ高く形成されている。

【００２０】図２、図３に示すように、カムシャフト４
の下側にはタペット１３が設けられ、このタペット１３
は、エンジン１の運転状態に応じて高速カム１０と低速
カム１１の何れか一方により排気弁９を開閉駆動するよ
うに切換可能に構成されている。図３に示すように、こ
のタペット１３は、タペット本体１４を構成する２つの
タペット分割体１４ａ，１４ｂと、２つのタペット分割
体１４ａ，１４ｂを連結可能なロックピン１５と、この
ロックピン１５を図３において左方へ駆動する油圧シリ
ンダ１６と、ロックピン１５を右方へ付勢するスプリン
グ１７などを備えている。

【００２１】タペット分割体１４ｂの内部には、タペッ
ト分割体１４ａを上方へ付勢するスプリング１８が配設
されている。タペット分割体１４ａの上面には高速カム
１０が常に当接し、タペット分割体１４ｂの左右両側部
分の上面には２つの低速カム１１が常に当接している。
タペット分割体１４ａには、タペット分割体１４ａを左
右に貫通するロックピン摺動孔２０が形成され、このロ
ックピン摺動孔２０にロックピン１５が摺動可能に内嵌
されている。タペット分割体１４ｂの右側部分には、油
圧シリンダ１６のシリンダ穴２１が形成され、タペット
分割体１４ｂの左側部分には、スプリング１７が収容さ
れるスプリング収容穴２２と、このスプリング収容穴２
２の奥端に連なりロックピン摺動孔２０と連通したとき
にロックピン１５が摺動可能な連結孔２３が形成されて
いる。

【００２２】油圧シリンダ１６は、タペット分割体１４
ｂの右側部分に配設され、この油圧シリンダ１６は、シ
リンダ穴２１と、出力部材としてのプランジャー２４
と、このプランジャー２４を左方へ駆動する油室２５な
どを備えている。プランジャー２４はシリンダ穴２１に
摺動可能に内嵌されてロックピン１５の右端に当接して
いる。プランジャー２４の右側には油室２５が形成さ
れ、この油室２５に油路２６を介して油圧が供給され
る。シリンダ穴２１の右端部には、プランジャー２４の
飛び出し防止用のストッパ部材２７が装着されている。
スプリング収容穴２２と連結孔２３には、ロックピン１
５を受け止めるレシーバー２８が装着され、このレシー
バー２８を介してスプリング１７によりロックピン１５
は右方へ弾性付勢されている。

【００２３】前記のタペット１３により高速カム１０と
低速カム１１とを切換える場合について説明する。ま
ず、低速側運転状態においては、油室２５に油圧が供給
されておらず、ロックピン１５は連結孔２３に内嵌して
いないため、タペット分割体１４ａ，１４ｂは連結され
ていない。そのため、高速カム１０のノーズ部１０ａに
よりタペット分割体１４ａは上下動するものの排気弁９
を駆動することはなく、２つの低速カム１１のノーズ部
１１ａにより下方へ押動されるタペット分割体１４ｂが
排気弁９を下方へ駆動する。従って、排気弁９のリフト
及び開閉タイミングは低速カム１１のノーズ部１１ａの
形状により決定される。

【００２４】高速側運転状態においては、エンジン１の
制御ユニットからの指令により、油室２５に油圧が供給
されるため、プランジャー２４とロックピン１５が左方
へ駆動され、ロックピン１５が連結孔２３に、プランジ
ャー２４がロックピン摺動孔２０に夫々部分的に内嵌
し、タペット分割体１４ａ，１４ｂがロックピン１５に
より連結された状態となる。このとき、高速カム１０の
ノーズ高さは低速カム１１のノーズ高さよりも高いた
め、高速カム１０と当接したタペット分割体１４ａがタ
ペット分割体１４ｂを会して排気弁９を下方へ駆動し、
２つの低速カム１１は空転する。

【００２５】従って、排気弁９のリフト及び開閉タイミ
ングは高速カム１０のノーズ部１０ａの形状により決定
される。このように、エンジン１の運転状態に応じて、
高速カム１０と低速カム１１の何れか一方により排気弁
９を開閉駆動するように切換えることで、低速側運転状
態でのトルクを確保すると共に、高速側運転状態での出
力を向上させることができる。

【００２６】次に、カムシャフト４の鋳型について説明
する。カムシャフト４は、例えばダクタイル鋳鉄製のも
ので、このカムシャフト４を鋳造する為の鋳型には、図
４に示すような、コーテッドサンドで形成された鋳型３
０（シェル鋳型）が用いられる。この鋳型３０は、上側
鋳型３０ａと下側鋳型３０ｂとを固定したものである。
鋳型３０の内部には、カムシャフト４を鋳造する為のカ
ムシャフト用キャビティ３１が形成され、このキャビテ
ィ３１には、矢印で示すように、溶湯供給口３２を介し
て外部からダクタイル鋳鉄の溶湯が供給される。

【００２７】カムシャフト用キャビティ３１には、高速
カム１０を鋳造する高速カム用キャビティ３３と、高速
カム用キャビティ３３の両側の２つの低速カムを鋳造す
る２つの低速カム用キャビティ３４と、高速カム用キャ
ビティ３３と２つの低速カム用キャビティ３４とを連結
し且つカム１０，１１の間の間隙溝を形成する間隙溝用
キャビティ３５などが形成されている。

【００２８】鋳型３０に組み込まれた冷し金３６によ
り、高速カム用キャビティ３３の上端側部分に高速カム
１０のノーズ部１０ａを鋳造するノーズ部用キャビティ
３３ａと、低速カム用キャビティ３４の上端側部分に低
速カム１１のノーズ部１１ａを鋳造するノーズ部用キャ
ビティ３４ａと、間隙溝用キャビティ３５の上端側部分
に間隙溝上部用キャビティ３５ａとが形成される。この
冷し金３６は、前記キャビティ３３ａ〜３５ａ内の溶湯
を急速凝固させることによりノーズ部１０ａ，１１ａと
これらの間の間隙溝の表面の金属組織をチル化して、ノ
ーズ部１０ａ，１１ａの耐磨耗性を確保するためのもの
である。

【００２９】ノーズ部用キャビティ３３ａ，３４ａはノ
ーズ部１０ａ，１１ａの形状に対応して上方へ突出状に
形成され、高速カム１０のノーズ部１０ａを低速カム１
１のノーズ部１１ａよりもノーズ高さが高くなるように
鋳造するために、高速カム１０のノーズ部キャビティ３
３ａは、低速カム１１のノーズ部キャビティ３４ａより
もさらに上方へ突出するように形成されている。

【００３０】次に、冷し金３６の構造について説明す
る。図４〜図８に示すように、例えば鋳鉄製の冷し金３
６は略鞍状の形状を有し、この冷し金３６は、高速カム
１０のノーズ部用キャビティ３３ａを形成する高速カム
ノーズキャビティ形成部４０（以下、キャビティ形成部
４０という）と、２つの低速カム１１のノーズ部用キャ
ビティ３４ａを形成する２つの低速カムノーズキャビテ
ィ形成部４１（以下、キャビティ形成部４１という）
と、キャビティ形成部４０と２つのキャビティ形成部４
１とを一体的に連結し且つ２つの間隙溝上部用キャビテ
ィ３５ａを形成する２つの連結部４２とを備えている。

【００３１】カムシャフト４の鋳造時には鋳型３０の内
部にガスが発生し、このガスにより鋳造欠陥が生じ易く
なるので、前記ガスを外部へ抜く必要がある。そこで、
鋳型３０において、高速カム用キャビティ３３の両側に
低速カム用キャビティ３４が形成され、高速カム１０の
ノーズ高さは低速カム１１よりも高いことから、当然高
速カム１０のノーズ部用キャビティ３３ａにガスが滞留
し易くなる。このガスの滞留を防ぐ為、冷し金３６は以
下のように構成されている。

【００３２】図４〜図８に示すように、キャビティ形成
部４０には、カムシャフト用キャビティの軸心４４側と
この軸心４４と反対側とを連通する連通路４３が開口状
に形成され、この連通路４３は、キャビティ形成部４０
のノーズ部１０ａ外周面に対応する部分に開口する連通
孔４３ａからなる。連通孔４３ａの水平横断面は略矩形
形状に形成され、連通孔４３ａの軸心４４方向の幅は高
速カムキャビティ３３の軸心４４方向の幅よりも狭く形
成されている。

【００３３】図４〜図８に示すように、キャビティ形成
部４０には、連通孔４３ａの両側で連通孔４３ａに臨む
２本のガス抜き溝４６が軸心４４側から軸心４４と反対
側まで連通して延びるように形成され、各キャビティ形
成部４１の外側（キャビティ形成部４０と反対側）部分
にも、ガス抜き溝４７が軸心側から軸心と反対側まで連
通して延びるように形成され、これらのガス抜き溝４
６，４７により、冷し金３６と鋳型３０との間にガス通
路が形成される。一方、図６に示すように、上側鋳型３
０ａの上端側部分と下側部分には複数のガス抜き孔５
０，５１が形成され、冷し金３６の頂部と上端側部分の
前後両側部分には、冷し金３６と上側鋳型３０ａとの間
をガスが通ってガス抜き孔５０，５１から外部へ抜け易
くする為の面取り部４８，４９が形成されている。

【００３４】次に、冷し金３６の作用について説明す
る。鋳型３０に溶湯を注入した後、溶湯を冷却すると、
鋳鉄製の冷し金３６は鋳型３０よりも熱伝導率が高いた
め、ノーズ部用キャビティ３３ａ，３４ａ内の溶湯が急
速凝固してノーズ部１０ａ，１１ａが鋳造されると同時
にチル化される。ここで、キャビティ形成部４０には、
ガス抜き用の連通孔４３ａが設けられてガス抜きが促進
されるため、高速カム１０のノーズ部１０ａの外周面の
大部分が均等にチル化されることになる。間隙溝１２の
うち、高速カム１０のノーズ部１０ａと２つの低速カム
１１のノーズ部１１ａとの間の部分は、連結部４２によ
り高精度に鋳造される。

【００３５】ここで、鋳造により発生したガスは、特に
高速カム１０のノーズ部用キャビティ３３ａに滞留し易
いが、図８に示すように、キャビティ形成部４０に滞留
したガスは、連通孔４３ａを介して上側鋳型３０ａを通
過して上方へ抜ける。上側鋳型３０ａとガス抜き溝４６
との間に形成されたガス通路により、そのガスの排出は
さらに促進される。

【００３６】上方へ抜けたガスは、冷し金３６頂部の面
取り部４８付近のガス通路を介して冷し金３６と上側鋳
型３０ａとの間を通りガス抜き孔５０から排出される。
冷し金３６と下側鋳型３０ｂとの間からもガスが抜け、
このガスは冷し金３６と上側鋳型３０ａとの間を通って
ガス抜き孔５０から排出され、上側鋳型３０ａと下側鋳
型３０ｂとの間を通りガス抜き孔５１からも排出され
る。そして、キャビティ形成部４１にもガス抜き溝４７
が設けられ、ガス抜き溝４７により、冷し金３６と上側
鋳型３０ａとの間にガス通路が形成されるため、このガ
ス通路から低速カム１０のノーズ部用キャビティ３４ａ
内のガスは排出され、ノーズ部用キャビティ内３４ａに
ガスが滞留することがない。

【００３７】以上説明した冷し金３６によれば次のよう
な効果が得られる。キャビティ形成部４０に、カムシャ
フト用キャビティ３１の軸心側と軸心側と反対側とを連
通する連通路４３を形成したので、高速カム１０のノー
ズ部用キャビティ３３ａ内のガスが上方へ抜けやすくな
り、キャビティ形成部４０には、連通孔４３に臨む２本
のガス抜き溝４６も形成されたので、ガス抜き溝４６に
より冷し金３６と上側鋳型３０ａとの間にガス通路が形
成され、ノーズ部用キャビティ内３３ａのガスの排出が
さらに促進される。従って、高速カム１０のノーズ部用
キャビティ３３ａにガスが滞留することがなく、ノーズ
部１０ａに鋳造欠陥が生じることがない。

【００３８】キャビティ形成部４１にもガス抜き溝４７
が形成されたので、低速カム１１のノーズ部用キャビテ
ィ３４ａ内のガスが上方へ抜けやすくなる。従って、低
速カム１１ノーズ部用キャビティ内３４ａにもガスが滞
留することがなく、ノーズ部１１ａに鋳造欠陥が生じる
ことがない。しかも、間隙溝用キャビティ３５の一部を
形成する連結部４２をキャビティ形成部４０とキャビテ
ィ形成部４１と一体に形成したので、間隙溝１２のうち
のノーズ部１０ａ，１１ａの間の部分を精密な形状に高
精度に鋳造することができる。

【００３９】連通孔４３ａの水平横断面がほぼ矩形形状
に大きく形成したので、高速カム１０のノーズ部用キャ
ビティ３３ａ内のガスを排出する為に必要な連通路４３
の断面積を十分に確保し、ノーズ部１０ａ外周面の大部
分を均等にチル化することができる。

【００４０】次に、前記実施形態に変更を加えた変更形
態について説明する。図９に示すように、冷し金３６Ａ
を軸心４４方向に２分割した構造にしてもよい。即ち、
この冷し金３６Ａは、高速カム１０のノーズ部用キャビ
ティ３３ａの両側部分を夫々形成する２つの高速カムノ
ーズキャビティ形成部４０Ａと、２つの低速カム１１の
ノーズ部用キャビティ３４ａを形成する２つの低速カム
ノーズキャビティ形成部４１Ａと、隣接する各組の高速
カムノーズキャビティ形成部４０Ａと低速カムノーズキ
ャビティ形成部４１Ａを一体的に連結し間隙溝用キャビ
ティ３５の一部を形成する連結部４２Ａとを備えてい
る。

【００４１】２つの高速カムノーズキャビティ形成部４
０Ａの間には連通路４３Ａが形成され、２つの高速カム
ノーズキャビティ形成部には、連通路４３Ａに臨むガス
抜き溝４６Ａが形成されている。２つの低速カムノーズ
キャビティ形成部４１Ａの高速カム１０と反対側の端面
にもガス抜き溝４７Ａが形成されている。この冷し金３
６Ａにおいては、高速カム１０のノーズ部用キャビティ
内３３ａのガスは、連通路４３Ａを介して上方へ抜ける
ことになる。その他の作用・効果は前記実施形態と同様
であるため、その説明を省略する。

【００４２】

【発明の効果】 請求項１の発明によれば、冷し金に、
高速カムノーズキャビティ形成部と、低速カムノーズキ
ャビティ形成部と、高速カムノーズキャビティ形成部と
低速カムノーズキャビティ形成部とを一体的に連結し且
つ間隙溝の一部の為のキャビティを形成する複数の連結
部とを設けて、高速カムノーズキャビティ形成部に、カ
ムシャフト用キャビティの軸心側と軸心と反対側とを連
通する連通路を形成したので、ガスが滞留しやすい高速
カムのノーズ部用キャビティ内から連通路を介してガス
の排出を促進し、高速カムのノーズ部に欠陥が生じるの
を確実に防止することができる。この間隙溝の一部の為
のキャビティを形成する連結部を高速カムノーズキャビ
ティ形成部と低速カムノーズキャビティ形成部と一体に
形成したので、高速カムのノーズ部と低速カムのノーズ
部との間に間隙溝の一部を鋳造により精密な形状に高精
度に鋳造することができる。

【００４３】請求項２の発明によれば、連通路は、高速
カムノーズキャビティ形成部のノーズ外周面に対応する
部分に開口する連通孔で形成され、最もガスが滞留しや
すい高速カムのノーズ部用キャビティから連通路を介し
て容易にガスが排出されるため、高速カムのノーズ部に
鋳造欠陥が生じることがない。その他、請求項１と同様
の効果が得られる。

【００４４】請求項３の発明によれば、連通孔は、水平
横断面がほぼ矩形形状に形成されているので、高速カム
のノーズ部用キャビティ内のガスを排出する為に必要な
連通路の断面積を十分に確保することでガス抜きを促進
し、ノーズ部外周面の鋳造品質を高めることができる。
その他、請求項２と同様の効果が得られる。

【００４５】請求項４の発明によれば、高速カムノーズ
キャビティ形成部に連通路に臨むガス抜き溝を形成した
ので、冷し金を鋳型に組み込んだ状態でガス抜き溝によ
り冷し金と鋳型の間にガス抜き用のガス通路が形成さ
れ、このガス通路により高速カムのノーズ部用キャビテ
ィ内のガス抜きが促進されるので、高速カムのノーズ部
に欠陥が生じることがない。その他、請求項１又は２と
同様の効果が得られる。

【００４６】請求項５の発明によれば、請求項１と略同
様の効果が得られるが、ガスが滞留しやすい高速カムの
ノーズ部用キャビティ内から２つの高速カムノーズキャ
ビティ形成部の間の隙間を介してガスが排出されるた
め、高速カムのノーズ部に欠陥が生じることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るカムシャフト付近の平
面図である。

【図２】図１のII-II 線断面図である。

【図３】図２のIII-III 線断面図である。

【図４】鋳型の縦断面図である。

【図５】冷し金の斜視図である。

【図６】図４のVI-VI 線断面図である。

【図７】冷し金の平面図である。

【図８】ガスの排出に関する説明図である。

【図９】変更形態の図７相当図である。

【符号の説明】

３，４ カムシャフト １０ 高速カム １０ａ ノーズ部 １１ 低速カム １１ａ ノーズ部 １２ 間隙溝 ３０ 鋳型 ３１ カムシャフト用キャビティ ３３ａ，３４ａ ノーズ部用キャビティ ４０，４０Ａ 高速カムノーズキャビティ形成部 ４１，４１Ａ 低速カムノーズキャビティ形成部 ４２，４２Ａ 連結部 ４３，４３Ａ 連通路 ４３ａ 連通孔 ４４ 軸心 ４６，４６Ａ ガス抜き溝

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｄ 17/22 Ｂ２２Ｄ 17/22 Ｇ Ｆ０１Ｌ 1/04 Ｆ０１Ｌ 1/04 Ｂ (72)発明者 朝倉 陽治 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 金村 通宏 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 山内 武俊 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 浅海 皓二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G016 AA06 AA08 BA03 BA06 BA25 BA34 BA42 BB04 CA29 DA01 DA22 EA06 FA01 GA00 GA01 GA05 4E093 KA05 KB05 UA09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高速カムと高速カムの両側に所定の間隙
   溝を空けて位置し高速カムよりもノーズ高さの低い２つ
   の低速カムとを有するカムシャフトを鋳造する鋳型に組
   み込まれて高速カムと低速カムのノーズ部を鋳造するキ
   ャビティを形成するカムシャフト鋳造用冷し金の構造で
   あって、 前記冷し金は、高速カムのノーズ部用キャビティを形成
   する高速カムノーズキャビティ形成部と、２つの低速カ
   ムのノーズ部用キャビティを形成する２つの低速カムノ
   ーズキャビティ形成部と、高速カムノーズキャビティ形
   成部と２つの低速カムノーズキャビティ形成部とを一体
   的に連結し且つ前記間隙溝の一部の為のキャビティを形
   成する２つの連結部とを備え、 前記高速カムノーズキャビティ形成部には、カムシャフ
   ト用キャビティの軸心側と軸心と反対側とを連通する連
   通路を形成したことを特徴とするカムシャフト鋳造用冷
   し金構造。
2. 【請求項２】 前記連通路は、高速カムノーズキャビテ
   ィ形成部のノーズ部外周面に対応する部分に開口する連
   通孔で形成されたことを特徴とする請求項１に記載のカ
   ムシャフト鋳造用冷し金構造。
3. 【請求項３】 前記連通孔は、水平横断面がほぼ矩形形
   状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の
   カムシャフト鋳造用冷し金構造。
4. 【請求項４】 前記高速カムノーズキャビティ形成部に
   前記連通路に臨むガス抜き溝を形成したことを特徴とす
   る請求項１又は２に記載のカムシャフト鋳造用冷し金構
   造。
5. 【請求項５】 高速カムと高速カムの両側に所定の間隙
   溝を空けて位置し高速カムよりもノーズ高さの低い２つ
   の低速カムとを有するカムシャフトを鋳造する鋳型に組
   み込まれて高速カムと低速カムのノーズ部を鋳造するキ
   ャビティを形成するカムシャフト鋳造用冷し金の構造で
   あって、 前記冷し金は、高速カムのノーズ部用キャビティの両側
   部分を夫々を形成する２つの高速カムノーズキャビティ
   形成部と、２つの低速カムのノーズ部用キャビティを形
   成する２つの低速カムノーズキャビティ形成部と、隣接
   する各組の高速カムノーズキャビティ形成部と低速カム
   ノーズキャビティ形成部を一体的に連結し前記間隙溝の
   一部の為のキャビティを形成する連結部とを備えたこと
   を特徴とするカムシャフト鋳造用冷し金構造。