JP2007239559A - Method and device for manufacturing cylinder for two-cycle engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2サイクルエンジンに用いられるシリンダの生産性を改善する製造方法と装置に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method and apparatus for improving productivity of a cylinder used in a two-cycle engine.
従来、2サイクルエンジン用シリンダの製造方法として、ダイカスト法がある。この方法の一例として、シリンダの外形を形成する割型と、この割型の下部に配置され、掃気通路形成用の通路型片が形成された基台と、前記割型内に挿入されてシリンダボアを形成する中子本体と、その内部に軸方向に移動可能に挿入されたスライダと、これの先端に取り付けられて、中子本体の径方向内外に進退する掃気ポート形成用の中子片とを備えた製造装置を用いるものがある(特許文献1) 。この製造装置では、前記割型内に中子本体を挿入し、これに設けたスライダを中子本体の軸方向に移動させることにより、その中子片を中子本体の径方向外方に進出させて、中子片の先端を基台の通路型片に接触させる。この後、前記割型に設けた湯口からアルミなどの溶湯を注入することにより、前記割型と中子本体および基台の間でシリンダの外形と掃気通路を成型し、同時に前記中子本体によりシリンダボアの内周を形成し、また、前記中子本体の径方向外方に進出された中子片により前記掃気通路をシリンダボアに開口させる掃気ポートを形成する。
ところが、以上の製造方法は、その装置が複雑である。また、前記掃気ポートを形成する中子片は、スライダの軸方向への移動に連動させて、スライダに設けた傾斜面との接触により径方向に移動するものであるから、中子片の通路型片に対する接触力を大きくできないため、前記割型の湯口に注入される溶湯の注入圧力を大きくできない。この注入圧力を大きくすると、圧力により中子片が移動して中子片と通路型片との間に隙間ができ、バリが発生する。一方、注入圧力を小さくすると、複雑な形状のシリンダ全体に溶湯が回りにくい。しかも、前記中子片やその支持部位は熱により変形し易く、その調整も難しいので、生産性が低下する。 However, the above manufacturing method has a complicated apparatus. The core piece forming the scavenging port moves in the radial direction by contact with the inclined surface provided on the slider in conjunction with the movement of the slider in the axial direction. Since the contact force to the mold piece cannot be increased, the injection pressure of the molten metal injected into the split mold gate cannot be increased. When this injection pressure is increased, the core piece moves due to the pressure, and a gap is formed between the core piece and the passage-type piece, and burrs are generated. On the other hand, when the injection pressure is reduced, the molten metal is difficult to rotate around the entire cylinder having a complicated shape. In addition, the core piece and the supporting portion thereof are easily deformed by heat and adjustment thereof is difficult, so that productivity is lowered.
そこで、本発明は、バリのない良好なシリンダを効率よく製造できる製造方法とその装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the manufacturing method and apparatus which can manufacture efficiently a favorable cylinder without a burr | flash.
上記目的を達成するために、本発明は、軸心方向の一方の端部が開放されたシリンダボアと、これに開口する掃気ポートを有する掃気通路との間に隔壁が設けられたシリンダを型成型する方法であって、前記掃気通路を形成する掃気中子と、前記掃気ポートおよびシリンダボアの一部を形成する複数に分割されたポート中子と、前記複数のポート中子の間に挿入されて前記シリンダボアの他部を形成するボア中子とを用意し、前記ボア中子をシリンダボアの前記軸心方向の一方に後退させたのち、前記複数のポート中子をシリンダボアの軸心寄りに後退させて型開きする。 In order to achieve the above object, the present invention molds a cylinder having a partition wall between a cylinder bore whose one end in the axial direction is open and a scavenging passage having a scavenging port opened to the cylinder bore. A scavenging core that forms the scavenging passage, a plurality of port cores that form part of the scavenging port and cylinder bore, and a plurality of port cores inserted between the plurality of port cores A bore core forming the other part of the cylinder bore is prepared, and after the bore core is retracted in one of the axial directions of the cylinder bore, the plurality of port cores are retracted closer to the axis of the cylinder bore. Open the mold.
シリンダを成型するときには、前記掃気中子内にポート中子を、さらに、ポート中子内にボア中子を挿入して固定する。この状態で前記各中子の周りに溶湯を注入して、シリンダの外形とシリンダボアとを形成し、同時に掃気通路およびこれをシリンダボアに開口する掃気ポートを形成する。そして、前記ボア中子をシリンダボアの軸心方向の一方に後退させたのち、前記各ポート中子をシリンダボアの軸心寄りに後退させて型開きすることにより、シリンダを成型する。このようにすれば、ボア中子の挿入によってポート中子を掃気中子に押し付けることでポート中子の位置決めが強固になされるので、中子間の隙間に起因するバリがない良好なシリンダを効率よく生産することができる。 When molding a cylinder, a port core is inserted into the scavenging core, and a bore core is inserted into the port core and fixed. In this state, molten metal is injected around each of the cores to form an outer shape of the cylinder and a cylinder bore, and at the same time, a scavenging passage and a scavenging port that opens the cylinder bore are formed. Then, after the bore core is retracted in the axial direction of the cylinder bore, each port core is retracted closer to the axial center of the cylinder bore and the mold is opened to mold the cylinder. In this way, the port core is firmly positioned by pressing the port core against the scavenging core by inserting the bore core, so a good cylinder free from burrs caused by the gap between the cores can be obtained. It can be produced efficiently.
この発明の好ましい実施形態では、前記ボア中子における前記ポート中子との接触面の少なくとも一部をシリンダボアの軸心方向の他方へ向かって幅狭となるテーパ状に形成し、前記ボア中子をシリンダボアの前記他方に進出させることにより、前記複数のポート中子を円滑にシリンダボアの径方向外方へ移動させて位置決めすることができる。これにより、溶湯の注入時に、その注入圧によってポート中子がシリンダの径方向に傾いたり、これら中子の間に隙間ができたりするのを防ぐことができる。これによって、バリのない良好なシリンダが得られ、また、溶湯の注入圧つまり成形圧を高めて生産効率を高めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, at least a part of a contact surface of the bore core with the port core is formed in a tapered shape that becomes narrower toward the other side in the axial direction of the cylinder bore, and the bore core is formed. By advancing to the other of the cylinder bores, the plurality of port cores can be smoothly moved and positioned radially outward of the cylinder bores. Thereby, at the time of pouring the molten metal, it is possible to prevent the port core from being inclined in the radial direction of the cylinder due to the pouring pressure, or to form a gap between these cores. As a result, a good cylinder without burrs can be obtained, and the molten metal injection pressure, that is, the molding pressure can be increased to increase the production efficiency.
また、本発明は、軸心方向の一方の端部が開放されたシリンダボアと、これに開口する掃気ポートを有する掃気通路との間に隔壁が設けられたシリンダを型成型する製造装置であって、前記掃気通路を形成する掃気中子と、前記掃気ポートおよびシリンダボアの一部を形成する複数に分割されたポート中子と、前記複数のポート中子の間に挿入されて前記シリンダボアの他部を形成するボア中子とを備え、前記複数のポート中子は、シリンダボアの軸心に対して近接および離間する方向に進退自在に設定され、前記ボア中子はシリンダボアの軸心方向に進退自在に設定されている。 The present invention also relates to a manufacturing apparatus for molding a cylinder provided with a partition wall between a cylinder bore whose one end in the axial direction is opened and a scavenging passage having a scavenging port opened to the cylinder bore. A scavenging core forming the scavenging passage, a plurality of port cores forming part of the scavenging port and the cylinder bore, and the other part of the cylinder bore inserted between the plurality of port cores And the plurality of port cores are set so as to be able to move forward and backward in directions toward and away from the axis of the cylinder bore, and the bore cores can be moved back and forth in the direction of the axis of the cylinder bore. Is set to
この装置によれば、本発明の製造方法が実施可能となって、バリのない良好なシリンダが効率よく生産される。また、スライダと中子片を用いる複雑な従来の成形装置に比べて、構造が簡単になる。 According to this apparatus, the manufacturing method of the present invention can be implemented, and a good cylinder without burrs is efficiently produced. Further, the structure is simplified as compared with a complicated conventional molding apparatus using a slider and a core piece.
この発明の好ましい実施形態では、前記ボア中子における前記ポート中子との接触面の少なくとも一部分がシリンダボアの軸心方向の他方へ向かって幅狭となるテーパ状に形成されている。この構成によれば、前記ボア中子をシリンダの上方に進出させて、ポート中子をシリンダボアの径方向外方へ移動させることにより、ポート中子の位置決めが行えるので、溶湯の注入時にポート中子がシリンダの径方向に傾いたり、これら中子の間に隙間ができるのを防ぐことができる。これによって、バリのない良好なシリンダが得られるとともに、溶湯の注入圧つまり成形圧を高めて生産効率が高められる。 In a preferred embodiment of the present invention, at least a part of the contact surface of the bore core with the port core is formed in a tapered shape that becomes narrower toward the other side in the axial direction of the cylinder bore. According to this configuration, the port core can be positioned by advancing the bore core above the cylinder and moving the port core radially outward of the cylinder bore. It is possible to prevent the child from tilting in the radial direction of the cylinder and from forming a gap between these cores. As a result, a good cylinder without burrs can be obtained, and the molten metal injection pressure, that is, the molding pressure can be increased to increase production efficiency.
また、本発明の好ましい実施形態では、前記ボア中子の挿入によってボア中子に前記ポート中子を係止する係止部が設けられている。この構成によれば、ポート中子のより確実な位置決めが行なわれる。 In a preferred embodiment of the present invention, a locking portion for locking the port core to the bore core by insertion of the bore core is provided. According to this configuration, the port core is more reliably positioned.
さらに、本発明の好ましい実施形態では、前記掃気ポートがシリンダボアの軸心から一側方に偏位した方向に向いてシリンダボアに開口しており、前記ボア中子とポート中子の接触面が掃気ポートにおける前記一側方の側縁を含むように設定されている。この構成によれば、前記ポート中子をシリンダボアの軸心寄りに移動させて、ポート中子の掃気ポート形成部位を掃気通路の掃気ポートから抜き出すときに、一部がシリンダボアに引っ掛かったりすることなく、確実かつスムーズに抜き出せる。 Further, in a preferred embodiment of the present invention, the scavenging port opens to the cylinder bore in a direction deviated to one side from the axial center of the cylinder bore, and a contact surface between the bore core and the port core is a scavenging port. The one side edge of the port is set to be included. According to this configuration, when the port core is moved closer to the axial center of the cylinder bore and the scavenging port forming portion of the port core is extracted from the scavenging port of the scavenging passage, a part of the port core is not caught by the cylinder bore. Can be extracted reliably and smoothly.
本発明によれば、バリのない良好なシリンダを効率よく製造できる。 According to the present invention, a good cylinder without burrs can be efficiently manufactured.
以下,本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。 図1は本発明の一実施形態にかかる2サイクルエンジン用シリンダの製造装置を示す縦断面図である。この製造装置は、クランクケース(図示せず)の上部に接続されるシリンダ1を鋳造するためのものである。シリンダ1は、軸心Cに沿った方向(以下、軸心方向という。)の一方の端部(図1の下部)が開放されたシリンダボア10と、これに開口する掃気ポート11を有する掃気通路12との間に隔壁13が設けられている。同装置は、シリンダ1の外形を形成する左右2つに分割された固定および可動の主型(おもがた)2,2を備え、その接合部に湯口20が設けられている。図1では、軸心方向の前記一方が下方となり、他方が上方となっているが、この製造装置は、図1とは上下逆に配置されて、前記一方が上方となり、他方が下方となる場合もある。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an apparatus for manufacturing a cylinder for a two-cycle engine according to an embodiment of the present invention. This manufacturing apparatus is for casting a
同装置はさらに、主型2,2の下部に配置され、各主型2の内方(図1の上方)に突出してシリンダ1に掃気通路12を形成する通路型片31が設けられた単一の掃気中子3と、主型2,2内に挿入されて前記掃気ポート11およびシリンダボア10の一部を形成する複数に分割されたポート中子4,4と、これらポート中子4,4内に進退自在に挿入されてシリンダボア10の他部を形成する単一のボア中子5とを備えている。
The apparatus is further provided with a passage-
シリンダ1には、その周壁の一部にシリンダボア10内に燃料ガスである混合気を吸入する吸入口14と、吸入口14とシリンダボア10の軸心Cの回りに180°対向し、シリンダボア10内で燃焼した燃焼ガスを排気するための排気口15とが形成され、外面には空冷用の冷却フィン16が多数形成されている。前記掃気通路12は、吸入口14と排気口15を結ぶラインを挟んで1対または複数対設けられる。
The
図2〜図4はシリンダ1を製造するときの工程を示す製造装置の要部の横断面図である。図2に示すように、前記掃気中子3は、シリンダ1の左右両側に2対設けた掃気通路12を対向状に形成する4つの通路型片31を有している。また、前記ボア中子5は、横断面形状がくさび状に形成されている。つまり、ボア中子5の外周面に長い円弧面51と短い円弧面52が対向状に形成され、これら円弧面51,52の対応する両端を結ぶ両側面が、前記ポート中子4に接触する平行でない接触面53,53として形成されている。長い円弧面51は吸気口14に対向し、短い円弧面52は排気口15に対向する。
2 to 4 are cross-sectional views of the main part of the manufacturing apparatus showing the steps for manufacturing the
前記ポート中子4は、左右2つに分割されており、これらの分割中子4,4は図示しない型駆動装置により駆動されて、シリンダボア10の軸心Cに対し近接および離間する径方向に移動する。これら分割された各中子4の上方部には、シリンダボア10の内周面の一部を形成する円弧面42,42が設けられ、この円弧面42の反対側の内面に前記ボア中子5の接触面53に接触する直線状の接触面43が設けられていて、分割された各中子4は横断面三日月状に形成されている。ポート中子4の円弧面42,42は、シリンダボア10の他部を形成するボア中子5の円弧面51,52と相俟って前記シリンダボア10の内周面を形成する。また、2分割されたポート中子4には、径方向外方に向かって突出し、前記掃気中子3を形成する通路型片31の上部に接触して、掃気通路12の上端部に掃気ポート11を形成する円弧状のポート型41が形成されている。
The
また、前記ボア中子5のポート中子4との接触面53は、図1のように、シリンダ基部となる下部側の幅W1に対し,シリンダ頂部となる上部側の幅W2が小さくて、シリンダ1の頂部へ向かって幅狭となるようなテーパ状に形成されている。これにより、前記ボア中子5を,分割されたポート中子4内に挿入して上方へ進出させることで、各ポート中子4を径方向外方に押圧してポート型41の径方向に突出した先端面を通路型片31に接触させることにより、各ポート中子4の位置決めを行うようにしている。
Further, as shown in FIG. 1, the
さらに、前記ボア中子5とポート中子4との間に、前記ボア中子5の挿入によって、これをポート中子4に係止させて、ポート中子5がシリンダボア10の軸心から離間する方向に傾くのを阻止する係止部6が設けられている。この係止部6は、前記ボア中子5の上部に形成された環状の溝61と、前記ポート中子4の上部内面に形成されて前記溝61に係合する環状の突起62とからなり、ボア中子5をポート中子4内に挿入したとき、前記突起62と溝61が係合するようになっている。
Further, the insertion of the
また、前記掃気通路12の掃気ポート11は、シリンダ1の掃気行程時にシリンダボア10内の燃焼ガスを排気口15から外部に円滑に排出するために、図3のように、シリンダボア10の軸心Cに向かわずに、この軸心Cから排気口15の形成側とは反対である一側方S1に偏位したA方向に向かって開口されている。このような掃気ポート11を形成するために、前記ボア中子5とポート中子4の接触面53,43が掃気ポート11の前記一側方S1の一側縁11aを含むように設定されている。すなわち、ポート中子4とボア中子5間の接触面43,53の一側縁を、掃気ポート11の一側方S1 の端縁と合致させている。これにより、図1のボア中子5をシリンダ1の下方に抜いて、図4のように、各ポート中子4を前記掃気ポート11の指向方向Aに沿って抜き出すとき、各ポート中子4が円滑に抜き出せる。すなわち、ポート中子4を二点鎖線4aで示すように、掃気ポート11の一側縁11aよりも中心側へ延出させた場合に、ポート中子4を掃気ポート11の指向方向Aに沿って抜き出すとき、この延出部4aの外周面がシリンダボア10における掃気ポート11の近傍部分10aに引っ掛かって、ポート中子4の抜き出しが難しくなる場合があるのに対し、この実施形態では前記延出部4aがなくなるので、常にポート中子4をA方向に円滑に抜き出すことができる。
Further, the scavenging
次に、以上の製造装置を用いてシリンダを成形する方法について説明する。先ず、第1の工程において、図1に示す互いに突き合わされた主型2,2の内方に単一の掃気中子3を配置する。つづいて、前記掃気中子3の下方から主型2内に2分割のポート中子4,4を挿入して、ポート中子4,4を型駆動装置により径方向外方に移動させて、各中子4に形成した掃気ポート形成用のポート型41の先端面を掃気中子3に設けた左右各組の通路型片31の上部に近接ないし接触させる。さらに、ポート中子4の下方からボア中子5を上方に挿入させる。このとき、ボア中子5の上方部分に形成されたテーパ状の接触面53により各ポート中子4が径方向外方に押圧されて、図2に示すように、ポート型41の先端面が掃気中子3の通路型片31に強く接触する。また、図1に示すボア中子5とポート中子4に設けた係止部6の溝61と突起62の係合により、ポート中子4がシリンダボア10の軸心Cから離間する方向に傾くのが阻止される。こうして、ポート中子4,4の位置決めが強固になされる結果、中子間の隙間に起因するバリがない良好なシリンダを効率よく生産することができる。
Next, a method for forming a cylinder using the above manufacturing apparatus will be described. First, in the first step, a
このように各中子3,4,5を組み上げた後に、前記主型2の湯口20から主型2のキャビティに溶湯を注入する。これにより、前記主型2の内面によりシリンダ1の外形が形成され、ポート中子4とボア中子5とによりシリンダ1の内部にシリンダボア10が形成される。さらに、掃気中子3の通路型片31によりシリンダ1に掃気通路12が、ポート中子4の上部のポート型41により掃気ポート11がそれぞれ形成され、通路型片31とポート中子4との間でシリンダ1の隔壁13が形成される。
After assembling the
以上の溶湯の注入時には、各ポート中子4はボア中子5のテーパ状の接触面53により径方向外方に押圧されて位置決めされており、また、前記ボア中子5とポート中子4に設けた係止部6により前記ポート中子5がシリンダボア10の軸心Cから離間する方向に傾くのが阻止されるため、溶湯の注入時に、溶湯の圧力がボア中子4の上部に作用してポート中子4の上部がボア中子5の上部から径方向外方に離れるように傾いて中子4,5間に隙間ができる、いわゆる口開きの発生が防止される。これによって、口開き部分に発生するバリをなくしながら、溶湯の注入圧つまり成形圧を高めて生産効率を向上させることができる。
At the time of pouring the molten metal, each
このようにしてシリンダ1を成形した後、第2の工程において、ボア中子5をシリンダ1の下方に後退させて抜き出す。この状態を図3に示す。続いて、図4に示す第3の工程において、各ポート中子4を型駆動装置によりシリンダボア10の軸心C寄りに移動させて掃気ポート11から抜き出す。このとき、前述のとおり、ボア中子5とポート中子4の接触面53,43が掃気ポート11の前記一側方S1の一側縁11aを含むように設定されているから、各ポート中子4を前記掃気ポート11の指向方向Aに沿って抜き出すとき、各ポート中子4がシリンダボア10の一部分10aに引っ掛かることなく、円滑に抜き出せる。この後、前記掃気中子3を下方に後退させ、主型2,2を左右に開いて、成形されたシリンダ1を取り出す。このようにして、簡単な構造の製造装置を用いながら、バリのない高品質のシリンダが効率よく生産される。
After forming the
なお、図1に示したボア中子5の接触面53,53は、全体がテーパ状とされているが、一部分のみ、例えば上半部のみをテーパ状としてもよい。さらに、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成を追加、削除、変更でき、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
In addition, although the contact surfaces 53 and 53 of the
1 シリンダ
3 掃気中子
4 ポート中子
5 ボア中子
6 係止部
10 シリンダボア
11 掃気ポート
12 掃気通路
13 隔壁
43,53 接触面
C シリンダボアの軸心
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記掃気通路を形成する掃気中子と、前記掃気ポートおよびシリンダボアの一部を形成する複数に分割されたポート中子と、前記複数のポート中子の間に挿入されて前記シリンダボアの他部を形成するボア中子とを用意し、
前記ボア中子をシリンダボアの前記軸心方向の一方に後退させたのち、前記複数のポート中子をシリンダボアの軸心寄りに後退させて型開きする2サイクルエンジン用シリンダの製造方法。 A method of molding a cylinder provided with a partition wall between a cylinder bore having one end in the axial direction opened and a scavenging passage having a scavenging port opened to the cylinder bore,
A scavenging core that forms the scavenging passage, a plurality of divided port cores that form part of the scavenging port and the cylinder bore, and another portion of the cylinder bore that is inserted between the plurality of port cores. Prepare the bore core to be formed,
A method for manufacturing a cylinder for a two-stroke engine, wherein the bore core is retracted in one of the axial directions of the cylinder bore, and then the plurality of port cores are retracted closer to the axial center of the cylinder bore to open the mold.
前記掃気通路を形成する掃気中子と、前記掃気ポートおよびシリンダボアの一部を形成する複数に分割されたポート中子と、前記複数のポート中子の間に挿入されて前記シリンダボアの他部を形成するボア中子とを備え、
前記複数のポート中子は、シリンダボアの軸心に対して近接および離間する方向に進退自在に設定され、
前記ボア中子は、シリンダボアの軸心方向に進退自在に設定されている2サイクルエンジン用シリンダの製造装置。 A manufacturing apparatus that molds a cylinder provided with a partition wall between a cylinder bore whose one end in the axial direction is open and a scavenging passage having a scavenging port that opens to the cylinder bore,
A scavenging core that forms the scavenging passage, a plurality of divided port cores that form part of the scavenging port and the cylinder bore, and another portion of the cylinder bore that is inserted between the plurality of port cores. With a bore core to form,
The plurality of port cores are set so as to be able to advance and retreat in directions approaching and separating from the axis of the cylinder bore,
The bore core is an apparatus for manufacturing a cylinder for a two-cycle engine, which is set so as to freely advance and retract in the axial direction of the cylinder bore.
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