JP2554835Y2 - シリンダスリーブ集合体鋳造用砂型の製作に用いられる成形型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、多気筒内燃機関用シリ
ンダブロックのシリンダスリーブ集合体を鋳造する砂型
の製作に用いられる成形型に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種シリンダスリーブ集合体と
して、各シリンダスリーブの周壁外周面に、周方向に延
びる複数の凸条を母線方向に沿って所定の間隔で配列し
たものが知られている（実開昭５５−１０４７４０号公
報参照）。

【０００３】前記凸条を備えることの理由の１つは、シ
リンダスリーブ集合体の接触面積を拡大してシリンダバ
レル集合体に対するシリンダスリーブ集合体の密着性を
向上させることにあるが、次のような特定領域において
は、前記凸条はシリンダバレル集合体とシリンダスリー
ブ集合体との密着性向上には寄与しない。

【０００４】即ち、前記のように、複数のシリンダスリ
ーブの相隣る両円筒状周壁相互を結合すると、シリンダ
スリーブ集合体の外周面は、両円筒状周壁の結合部両側
にそれぞれ谷形領域を有することになる。

【０００５】このような構成のシリンダスリーブ集合体
を設置したシリンダブロック鋳造用鋳型において、シリ
ンダスリーブ集合体とウオータジャケット成形用中子と
の間に形成されるシリンダバレル集合体成形用キャビテ
ィに溶湯を注入すると、前記谷形領域が臨む部位に存す
る溶湯が、他の部位に存する溶湯よりも遅く凝固する傾
向が生じる。そのため、シリンダバレル集合体の谷形領
域対向部には周方向の凝固収縮力が作用するが、前記凸
条はこの凝固収縮力に対抗し得ないため谷形領域対向部
に引けが発生して、その対向部と谷形領域との密着性が
悪化するのである。

【０００６】そこで、本考案者等は、シリンダバレル集
合体の谷形領域対向部における引けを抑制して、その対
向部と谷形領域との密着性を向上させることのできるシ
リンダスリーブ集合体として、多気筒内燃機関用シリン
ダブロックのシリンダバレル集合体に鋳ぐるまれるよう
に、複数のシリンダスリーブの相隣る両円筒状周壁相互
を結合してなり、両周壁の結合部両側に存するシリンダ
スリーブ集合体外周面の各谷形領域に、シリンダブロッ
ク鋳造時シリンダバレル集合体に食込む複数の引け抑制
用突起を、各円筒状周壁から略放射方向に突出するよう
に設けたシリンダスリーブ集合体を開発した。

【０００７】このシリンダスリーブ集合体によれば、各
突起による引け抑制作用を得て、シリンダバレル集合体
の谷形領域対向部とシリンダスリーブ集合体の谷形領域
との密着性を向上させることができる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】前記シリンダスリーブ
集合体は鋳造過程を経て製造されているが、その砂型の
製作に当っては、各引け抑制用突起が各円筒状周壁から
略放射方向に突出している関係上、砂型に成形される各
突起鋳造用凹部とその凹部を成形する成形型の各凸型と
の間に特別な工夫を施さないと、砂型の離型をスムーズ
に行うことができなくなる。

【０００９】本考案は前記に鑑み、突起鋳造用凹部を持
つ砂型の離型をスムーズに行うことのできる前記成形型
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は、多気筒内燃機
関用シリンダブロックのシリンダバレル集合体に鋳ぐる
まれるように、複数のシリンダスリーブの相隣る両円筒
状周壁相互を結合してなり、両周壁の結合部両側に存す
るシリンダスリーブ集合体外周面の各谷形領域に、前記
シリンダブロック鋳造時前記シリンダバレル集合体に食
込む複数の引け抑制用突起を、各円筒状周壁から略放射
方向に突出するように設けたシリンダスリーブ集合体を
鋳造するための砂型を製作する成形型であって、前記谷
形領域に対応した前記砂型の山形内面を成形する成形型
構成部を備え、その成形型構成部に、前記山形内面に複
数の突起鋳造用凹部を成形し、且つ前記砂型の離型に先
立って、前記凹部から離脱する複数の凸型を設けたこと
を特徴とする。

【００１１】

【実施例】図１，図２は多気筒、図示例では４気筒の直
列形内燃機関用シリンダブロック１を示し、そのシリン
ダブロック１はアルミニウム合金製シリンダブロック本
体２と、鋳鉄製シリンダスリーブ集合体３とよりなる。
シリンダブロック本体２は、シリンダスリーブ集合体３
を鋳ぐるんだシリンダバレル集合体４と、そのシリンダ
バレル集合体４を囲繞する外壁体５と、外壁体５の一端
に連設されたクランクケース６とより構成される。シリ
ンダバレル集合体４と外壁体５との間にはウオータジャ
ケット７が形成される。

【００１２】図３〜図５において、シリンダスリーブ集
合体３は、各シリンダボア８の中心線を相互に平行させ
て並ぶ複数、図示例では４個のシリンダスリーブ３₁ 〜
３₄の相隣る両円筒状周壁９相互間を母線方向全長に亘
って結合したものである。

【００１３】各シリンダスリーブ３₁ 〜３₄ の周壁９外
周面には周方向に延びる複数の凸条１０が、母線方向略
全長に亘って所定の間隔で配列されている。これら凸条
１０は、シリンダバレル集合体４に対するシリンダスリ
ーブ集合体３の抜止めと、シリンダスリーブ集合体３の
接触面積拡大によるシリンダバレル集合体４およびシリ
ンダスリーブ集合体３間の密着性向上とを狙って設けら
れたものである。

【００１４】またシリンダスリーブ集合体３外周面にお
いて、相隣る両円筒状周壁９の結合部１１両側に存する
各谷形領域Ａには、シリンダブロック１鋳造時シリンダ
バレル集合体４に食込む複数の引け抑制用突起１２が、
各凸条１０に隣接する各凹条１３に位置するように設け
られている。各突起１２は、相隣るもの相互間に所定の
間隔をとって各凹条１３底面より略放射方向に突出して
おり、各突起１２の先端は各凸条１０よりも半径方向外
方に位置する。これら突起１２は、シリンダスリーブ集
合体３の鋳造と同時に成形されたものである。

【００１５】ここで、谷形領域Ａは次のように規定され
る。

【００１６】即ち、図３に明示するように、一方のシリ
ンダスリーブ３₁ において、全シリンダボア８の中心線
ｂを含む平面Ｃに直交し、且つ一方のシリンダスリーブ
３₁のシリンダボア８の中心線ｂを含む垂直面Ｄから結
合部１１側へシリンダボア中心角αで約３０°変位した
傾斜面をＥとし、また結合部１１を挟んで、前記傾斜面
Ｅと同様に規定される他方のシリンダスリーブ３₂ にお
ける傾斜面をＦとしたとき、一方の傾斜面Ｅから結合部
１１を通り他方の傾斜面Ｆまでの範囲が谷形領域Ａとな
る。

【００１７】図６に示すように、シリンダブロック鋳造
用鋳型１４においては、シリンダスリーブ集合体３の各
シリンダスリーブ３₁ 〜３₄ にボアピン１５が嵌合さ
れ、またシリンダスリーブ集合体３の外周には、その外
周面に沿う内周面を持ったウオータジャケット成形用中
子１６が配設される。これによりシリンダスリーブ集合
体３と中子１６との間にはシリンダバレル集合体成形用
キャビティ１７が形成される。

【００１８】シリンダブロック１の鋳造に当り、キャビ
ティ１７にＡｌ合金の溶湯を注入すると、谷形領域Ａが
臨む部位１７ａに存する溶湯が、他の部位１７ｂに存す
る溶湯よりも遅く凝固する傾向が生じる。

【００１９】そのため、２本の矢印ｇで示すように、谷
形領域Ａに対向するシリンダバレル集合体４のＶ字形部
４ａには、互に逆向きで、且つ周方向の凝固収縮力が作
用するが、そのＶ字形部４ａには各突起１２が食込んで
前記凝固収縮力に対抗するので、Ｖ字形部４ａにおける
引けの発生が抑制される。この場合、各突起１２は略放
射方向に向っているので、前記凝固収縮力に対して大き
な対抗力を発揮する。

【００２０】このようにして、シリンダバレル集合体４
のＶ字形部４ａとシリンダスリーブ集合体３の谷形領域
Ａとの密着性を向上させることができる。

【００２１】前記シリンダスリーブ集合体３は、図７に
示す砂型１８を用いて鋳造される。その砂型１８はレジ
ン砂より構成される。

【００２２】砂型１８の砂型本体１９は、各シリンダボ
ア８の中心線ｂを含むような合せ面２０を挟んで対称関
係にある一対の半体２１より構成され、また両端部にそ
れぞれ位置する一対の優弧状内周面２２と、両優弧状内
周面２２間に在って相対向するものを一組とする二組の
劣弧状内周面２３と、相隣る優弧状内周面２２および劣
弧状内周面２３間ならびに相隣る両劣弧状内周面２３間
を繋ぐ６つの台形状嵌込み溝２４とを有する。

【００２３】各優弧状内周面２２により囲まれる各空間
および相対向する両劣弧状内周面２３間の各空間には、
それぞれシリンダボア成形用円柱状砂中子２５が設置さ
れる。また各嵌込み溝２４には、嵌込み砂型２７の基端
部２７ａが嵌着され、その基端部２７ａに連なり、シリ
ンダスリーブ集合体３の谷形領域Ａに対応する山形内面
２６を備えた山形部２７ｂが嵌込み溝２４から突出す
る。

【００２４】このように砂型本体１９、各砂中子２５お
よび各嵌込み砂型２７を協働させることによって、砂型
１８にはシリンダスリーブ集合体用キャビティ２８が形
成される。図には省略したが、各優弧状内周面２２およ
び各劣弧状内周面２３には、シリンダスリーブ集合体３
の各凹、凸条１３，１０に対応して複数の凹、凸条が形
成されている。

【００２５】各嵌込み砂型２７において、その山形内面
２６には、図８，図９に明示するように、シリンダスリ
ーブ集合体３の各凹、凸条１３，１０に対応する複数の
凹、凸条２９，３０と、各凸条３０に配設されて各引け
抑制用突起１２を鋳造する複数の凹部３１とが成形され
ている。

【００２６】図７において、砂型１８は、その外側に存
する砂利等よりなるバックアップ体３２によって補強さ
れる。

【００２７】前記砂型１８のキャビティ２８に鋳鉄組成
の溶湯を注入すれば、図３〜図５に示したシリンダスリ
ーブ集合体３を鋳造することができる。

【００２８】前記砂型１８は、図１０〜図１５に示す成
形型、即ち金型である第１，第２成形型３３，３４およ
び図示しない中子成形型を用いて成形される。

【００２９】図１０は、砂型本体１９における半体２１
を製作するための第１成形型３３を示し、その成形型３
３は上型３５と下型３６とよりなり、両型３５，３６に
よって半体２１に対応する成形用キャビティ３７が形成
される。半体２１は、上型３５の各吹込み口３８からキ
ャビティ３７内へレジン砂を吹込むことによって成形さ
れる。

【００３０】図１１〜図１５は山形内面２６を備えた嵌
込み砂型２７を鋳造するための第２成形型３４を示す。

【００３１】図１１，図１３に明示するように、第２成
形型３４は固定の下型（成形型構成部）３９と、その下
型３９に着脱される上型４０とより構成され、両型３
９，４０間には図示しない位置決め手段が設けられてい
る。上型４０は所定の間隔を存して対向する一対の側壁
４１と、両側壁４１の両端面にそれぞれ取付けられた一
対の端壁４２とよりなり、それら４１，４２により形成
されて上向きに開口するレジン砂用装入口４３を有す
る。また各端壁４２は一対の凹弧状斜面４４を持つ山形
部４５を備え、その山形部４５は両側壁４１よりも下方
へ突出している。下型３９は横断面略Ｖ字形をなし、上
型４０における両側壁４１の下面４６に対向する一対の
上面４７と、両上面４７に連なり、且つ一対の凸弧状斜
面４８を持つ谷形面４９とを有する。

【００３２】上、下型４０，３９を閉じた状態では、上
型４０における両側壁４１の下面４６が下型３９の両上
面４７にそれぞれ合致し、また上型４０における山形部
４５の両斜面４４が、下型３９の谷形面４９長手方向両
端部において両斜面４８に合致する。これにより、両側
壁４１内面、両端壁４２内面および下型３９の谷形面４
４によって嵌込み砂型２７に対応する成形用キャビティ
５０が形成される。

【００３３】図１４に明示するように成形用キャビティ
５０において、上型４０側の台形領域ｈは、嵌込み溝２
４に嵌込まれる嵌込み砂型２７の基端部２７ａ（図８，
図９参照）を成形するために用いられ、また下型３９側
の谷形領域ｊは、嵌込み溝２４から突出する嵌込み砂型
２７の山形部２７ｂ（図８，図９参照）を成形するため
に用いられる。

【００３４】図１４に明示するように下型３９におい
て、谷形面４９の各斜面４８を形成する各下型構成部５
３には、嵌込み砂型２７の各凹、凸条２９，３０に対応
する複数の凹、凸条５４，５５と、各凹条５４に開口し
て嵌込み砂型２７の突起鋳造用凹部３１に対応する複数
の貫通孔５６とが形成されている。

【００３５】各貫通孔５６には、前記凹部３１を成形す
るピン状凸型５７が摺動自在に嵌合され、各下型構成部
５３において、各凸型５７の基端部は、各下型構成部５
３の背面側に配設されたホルダ５８に集合させて保持さ
れる。各ホルダ５８が各下型構成部５３の背面に衝合し
た状態では、各凸型５７の先端部が各貫通孔５６から略
放射方向に突出し、その突出長さは突起鋳造用凹部３１
の深さに等しい。

【００３６】図１１〜図１４に明示するように各下型構
成部５３には、各凸型５７を各貫通孔５６から突出さ
せ、また各貫通孔５６内に没入させる作動機構５９が次
のように設けられている。

【００３７】各下型構成部５３の両端面に同一軸線上に
位置するように支持軸６０が突設され、各支持軸６０に
カム板６１が回動自在に設けられる。各カム板６１は、
弧状をなす長孔６２を有し、その長孔６２にホルダ５８
の端面に突設された作動ピン６３が摺動自在に嵌合され
る。また各下型構成部５３において、両カム板６１の外
周部にコ字形操作ハンドル６４の両平行アーム６５がそ
れぞれ斜め上方へ延びるように連結される。

【００３８】図１４、実線示のように、操作ハンドル６
４が上側に在って作動ピン６３が、支持軸６０に近い長
孔６２の一端部側に位置すると、ホルダ５８が下型構成
部５３背面に当接して各凸型５７の先端部が各貫通孔５
６から突出する。一方、同図、鎖線示のように操作ハン
ドル６４が下側に在って作動ピン６３が、支持軸６０か
ら遠い長孔６２の他端部側に位置すると、ホルダ５８が
下型構成部５３背面から離間して各凸型５７の先端部が
貫通孔５６内に没入する。

【００３９】嵌込み砂型２７の成形に当っては、図１
４、鎖線示のように操作ハンドル６４を下側に位置させ
て各凸型５７を各貫通孔５６内に没入させる。次いで装
入口４３からキャビティ５０内へレジン砂を入れて突き
硬め、砂型素材を成形する。その後、図１４、実線示の
ように操作ハンドル６４を上側に位置させて各凸型５７
の先端部を各貫通孔５６から突出させ、これにより、図
１５に示すように砂型素材の山形内面２６に各凸型５７
の先端部を押込んで突起鋳造用凹部３１を成形する。

【００４０】谷形面４９に複数の凸型５７が密集してい
る場合、各凸型５７の先端部を貫通孔５６から突出させ
た状態で嵌込み砂型２７の成形と同時に各凹部３１の成
形を行うと、レジン砂が全部の凸型５７の先端部に行渡
らずに不良品を生じることがあるが、前記のように各凸
型５７の先端部を砂型素材の山形内面２６に押込んで各
凹部３１の成形を行うと、各凹部３１を確実に、且つ形
状崩れを起すことなく成形することができる。

【００４１】嵌込み砂型２７の離型に当っては、操作ハ
ンドル６４を再び下側に位置させて各凸型５７を各凹部
３１から抜き、次いで上型４０を嵌込み砂型２７から外
し、その後嵌込み砂型２７を下型３９から外す。これに
より嵌込み砂型２７の離型をスムーズに行うことができ
る。

【００４２】なお、各下型構成部５３に各凸型５７を固
定し、各下型構成部５３を移動させて各凸型５７を各凹
部３１から離脱させるようにしてもよい。また本考案は
砂型本体１９と嵌込み砂型２７とを一体化した砂型１８
を成形する成形型にも適用される。

【００４３】

【考案の効果】本考案によれば、シリンダスリーブ集合
体鋳造用砂型の製作に用いられる成形型において、山形
内面を有する砂型の離型に先立って、各凸型を、山形内
面に成形された突起鋳造用凹部から離脱させるようにし
たので、各凹部を損傷することなく、砂型の離型をスム
ーズに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シリンダブロックの要部破断平面図である。

【図２】図１の２−２線断面図である。

【図３】シリンダスリーブ集合体の要部破断平面図であ
る。

【図４】図３の４矢視図に相当する要部破断側面図であ
る。

【図５】図３の５矢示部の拡大図である。

【図６】シリンダブロック鋳造用鋳型の要部を示す横断
平面図である。

【図７】シリンダスリーブ集合体鋳造用砂型の平面図で
ある。

【図８】嵌込み砂型の斜視図である。

【図９】図８の９−９線断面図である。

【図１０】砂型本体における半体を成形するための第１
成形型の縦断正面図である。

【図１１】嵌込み砂型を成形するための第２成形型の正
面図である。

【図１２】図１１の１２矢視図である。

【図１３】図１１の１３矢視図である。

【図１４】図１３の１４−１４線断面図である。

【図１５】嵌込み砂型の成形工程説明図である。

【符号の説明】

１ シリンダブロック ３ シリンダスリーブ集合体 ３₁ 〜３₄ シリンダスリーブ ９ 周壁 １１ 結合部 １２ 引け抑制用突起 １８ 砂型 ２６ 山形内面 ２７ 砂型を構成する嵌込み砂型 ３１ 突起鋳造用凹部 ３９ 下型（成形型構成部） ５７ 凸型

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒内燃機関用シリンダブロック
   （１）のシリンダバレル集合体（４）に鋳ぐるまれるよ
   うに、複数のシリンダスリーブ（３₁ 〜３₄ ）の相隣る
   両円筒状周壁（９）相互を結合してなり、両周壁（９）
   の結合部（１１）両側に存するシリンダスリーブ集合体
   （３）外周面の各谷形領域（Ａ）に、前記シリンダブロ
   ック（１）鋳造時前記シリンダバレル集合体（４）に食
   込む複数の引け抑制用突起（１２）を、各円筒状周壁
   （９）から略放射方向に突出するように設けたシリンダ
   スリーブ集合体（３）を鋳造するための砂型（１８）を
   製作する成形型であって、前記谷形領域（Ａ）に対応し
   た前記砂型（１８）の山形内面（２６）を成形する成形
   型構成部（３９）を備え、その成形型構成部（３９）
   に、前記山形内面（２６）に複数の突起鋳造用凹部（３
   １）を成形し、且つ前記砂型（１８）の離型に先立っ
   て、前記凹部（３１）から離脱する複数の凸型（５７）
   を設けたことを特徴とするシリンダスリーブ集合体鋳造
   用砂型の製作に用いられる成形型。