JP2923453B2

JP2923453B2 - シリンダブロックの製造用金型装置及びシリンダブロック製造方法

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Publication number: JP2923453B2
Application number: JP7255659A
Authority: JP
Inventors: 康行水草
Original assignee: RYOOBI KK
Current assignee: RYOOBI KK
Priority date: 1995-09-07
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1999-07-26
Anticipated expiration: 2015-09-07
Also published as: JPH0970645A; US5690159A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はシリンダブロックの
製造用金型装置及びシリンダブロックの製造方法に関
し、特に置中子を備えたシリンダブロックの製造用金型
装置及びシリンダブロックの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの振動を低減しシリンダブロッ
クを補強するために、シリンダヘッド取付枠とシリンダ
の外端部とを接続するブリッジ部を備えたクローズドデ
ッキタイプのシリンダブロックが知られている。ウォー
タジャケットの上端開口部の一部はブリッジ部により覆
われる。

【０００３】クローズドタイプのシリンダブロックは、
ウォータジャケット部にアンダーカットがあるために、
崩壊性中子若しくは低融点金属中子を造形して鋳造した
後に中子を崩壊若しくは溶解して除去する必要があっ
た。しかしこれらの中子を使用した場合には、シリンダ
ブロックから完全に中子を除去するのが困難であり、シ
リンダブロック内に中子が残留することがある。また、
崩壊性中子を使用して高速、又は高圧鋳造により鋳造す
ると、中子自体の強度に問題があるので鋳造条件の微小
な変化でも崩壊してしまうことがある。更に中子の製造
や取扱いが難しいという欠点がある。

【０００４】このような問題点を解決するとともにクロ
ーズドタイプのシリンダブロックの製造を容易に行うた
めの金型装置及びシリンダブロック製造方法が特開平１
−１１０８６１号公報に提案されている。該公報記載の
発明では、剛体の置中子を用いるものであり、図８
（Ｂ）は該公報記載の発明により鋳造されたシリンダブ
ロックの一部を取付け枠１０７方向から見た平面図であ
り、図８（Ａ）は図８（Ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に
沿った断面図でありかつ置中子の除去手順を示したもの
である。

【０００５】シリンダライナ１１１を支持するための突
出部（図示せず）を備えたシリンダブロック形成用金型
（図示せず）には、ウォータジャケット１１０を形成す
るためのダイス部（図示せず）が備えられ、ダイス部に
はシリンダライナ１１１の軸方向に延びる複数の切欠部
が形成されている。そしてダイス部のそれぞれの切欠部
に置中子１２６を嵌合するとともに、両者間に隙間（１
０６相当部）を提供し、この隙間に溶湯が導入されてブ
リッジ部１０６が鋳造される。

【０００６】置中子１２６は抜け勾配１２６ａが形成さ
れており、鋳造されたブリッジ部１０６にも同様な傾斜
の勾配面１０６ａが形成され、シリンダブロック１０１
のウォータジャケット部分１１０から置中子１２６を引
抜き易くしている。即ち、溶湯凝固後に型開きして、シ
リンダブロック形成用金型をシリンダライナ１１１から
離反させるが、このとき置中子１２６は、鋳造されたブ
リッジ部１０６の存在により、シリンダブロック形成用
金型と一体に移動できず、ダイス部の切欠部が置中子１
２６に対してスライドし置中子１２６はウォータジャケ
ット１１０内に残留する。残留した置中子１２６を除去
するために、置中子１２６を矢印Ａ方向にウオータジャ
ケット１１０内で移動して、ブリッジ部１０６との干渉
を避け、次に置中子１２６をウオータジャケット１１０
の開口部から矢印Ｂ方向に取り出す（図８（Ａ）の鎖
線）。抜け勾配１２６ａにより置中子１２６はＡ方向に
移動し易くなり、置き中子１２６の除去が簡単になる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、置中子１２６
をＡ方向に移動させるためには、図８（Ａ）において置
中子１２６の上方突出部に矢印Ｃ方向の力を作用して、
置中子１２６をブリッジ部１０６を中心にして図の反時
計方向に回動させるのが最も容易である。しかしこの方
法では置中子にこじる力が働き、置中子をウォータジャ
ケットの円周方向に沿って移動させるのが困難となるば
かりか、置中子やシリンダブロックに傷が入ったり製品
寸法を満足しない場合が生じる。また無理な力を加えて
置中子を回動させると、ブリッジ部が破損する危険性も
ある。

【０００８】またウォータジャケット１１０部に、図８
（Ａ）の矢印Ｄに示される方向から工具を挿入して、置
中子１２６の中間部分を叩いて置中子１２６を取出すこ
とも考えられるが、ウォータジャケット１１０部分が狭
いために、工具の挿入が困難であり作業が煩雑となる。

【０００９】そこで本発明は、シリンダブロックからの
剛体の置中子の取出しが容易で、寸法精度の高いシリン
ダブロックの製造用金型装置及びシリンダブロック製造
方法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】上記目的を達成するため
に本発明は、並設された複数のシリンダライナを包囲す
るウォータジャケットが形成され、トップデッキに該ウ
ォータジャケットの上端開口の一部を覆う複数のブリッ
ジ部が設けられたクローズドデッキタイプのシリンダブ
ロックを製造するため、ウォータジャケットを形成する
ためのダイス部を備えたシリンダブロック形成用金型が
設けられ、該ダイス部には該シリンダライナの軸方向に
延びる複数の切欠部が形成され、ブリッジ部を形成する
ため該ダイス部の複数の切欠部に嵌合される複数の置中
子が設けられたシリンダブロック製造用金型装置におい
て、該複数の置中子２４、２５のそれぞれは２分割構造
であってその分割面２４ａ、２５ａが該シリンダライナ
１１の軸方向に延び、該２分割の置中子２４、２５のそ
れぞれが該分割面２４ａ、２５ａから該ウォータジャケ
ット１０の円周方向に遠ざかるに従って該置中子２４、
２５の上下面間が互いに反対方向に拡がる抜け勾配が形
成されるとともに、該置中子２４、２５の肉厚方向断面
において該２分割の置中子２４、２５は該分割面２４
ａ、２５ａから該ウォータジャケット１０の円周方向に
遠ざかるにしたがって徐々に厚肉となる摺動抜け勾配が
形成されているシリンダブロック製造用金型装置を提供
している。

【００１１】また、該ウォータジャケットの複数の切欠
部のそれぞれの底面３０ｂには開口形成用の凸部３０ａ
が突出して設けられ、該２分割の置中子２４、２５の下
面は該凸部３０ａ上に載置されると供に該分割面２４
ａ、２５ａが該凸部３０ａ上に位置することが好まし
い。

【００１２】更に、該２分割されたそれぞれの置中子２
４、２５の分割面２４ａ、２５ａと反対側の端面は該切
欠部に嵌合する嵌合面２４ｉ、２５ｉをなし、該分割面
から嵌合面までの該ウォータジャケット１０の円周方向
長さが、該嵌合面の肉厚方向断面において一定ではなく
異なっていることが更に好ましい。

【００１３】加えて、該シリンダブロック形成用金型を
型開きした後に該凸部３０ａにより該シリンダブロック
１のブリッジ部６に形成された孔部６ａに治具を挿入し
て、分割面２４ａ、２５ａから該２分割された該置中子
２４、２５を互いに反対方向に押し開き、該２分割され
た置中子２４、２５のそれぞれの下面角部２４ｂ、２５
ｂを回動中心として回動させ、該置中子２４、２５の該
上面を該ブリッジ部６からずらし、該ウォータジャケッ
ト１０の上端開口から該置中子２４、２５を取出すこと
を特徴とする上述のシリンダブロック製造用金型装置を
使用したシリンダブロック製造方法を提供している。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の態様によるシリン
ダブロックの製造用金型装置及びシリンダブロック製造
方法について図１乃至図６に基づき説明する。

【００１５】図４は直列４気筒のクローズドデッキタイ
プのシリンダブロック１を示す。このシリンダブロック
１には、図示せぬピストンが摺動するために並設された
複数のシリンダライナ１１が設けられ、その周囲にはシ
リンダライナを包囲するウォータジャケット部１０が形
成されている。エンジンの振動を低減しシリンダブロッ
ク１のデッキ面の補強をするために、シリンダヘッド取
付枠７とシリンダの外端部とを接続する複数のブリッジ
部６が設けられている。このようにウォータジャケット
部１０の上端開口の一部を覆う複数のブリッジ部６が設
けられたシリンダブロック１０を一般にクローズドデッ
キタイプのシリンダブロックという。本発明によって製
造されたシリンダブロック１のそれぞれのブリッジ部６
には、ブリッジ部６を貫通する後述する孔部６ａが形成
されている。

【００１６】クローズドデッキタイプのシリンダブロッ
ク１を製造するためのシリンダブロックの製造用金型装
置について説明する。シリンダブロック製造用金型装置
は、ウォータジャケット部１０を形成するためのダイス
部３０を備えたシリンダブロック形成用金型と、ダイス
部３０に形成された複数の切欠部３１に嵌合された複数
の置中子２４、２５を有する。ここで切欠部３１は、そ
れぞれシリンダライナ１１の軸方向に延びている。また
シリンダブロック形成用金型は更に、シリンダライナ１
１内に挿入される図示せぬ突出部がダイス部３０と同心
的に突出して設けられている。

【００１７】複数の置中子２４、２５のそれぞれは２分
割構造であってその分割面２４ａ、２５ａがシリンダラ
イナ１１の軸方向に延びている。置中子２４、２５のそ
れぞれは、図２に示されるように分割面２４ａ、２５ａ
からウォータジャケット１０の円周方向に遠ざかるに従
って置中子２４、２５の上下面間が互いに反対方向に拡
がる回動抜け勾配２４ｄ、２４ｅ、２５ｄ、２５ｅが形
成されている。

【００１８】置中子２４、２５が切欠部３１に嵌合して
いる状態では、置中子２４の上面側の回動抜け勾配２４
ｄ（図５）は、下面角部２４ｂを中心とし、下面角部２
４ｂと上面角部２４ｃ間の距離を半径Ａとした円の上面
角部２４ｃにおける接線Ｂよりも、下面角部２４ｂから
みたとき外側を通る。即ち接線Ｂの勾配よりも上側面側
の回動抜け勾配２４ｄの勾配のほうがきつくなってい
る。これは接線Ｂよりも内側を通る場合には置中子２４
が図５の時計方向に回動できず置中子２４の取出しがで
きなくなるからである。

【００１９】同様に置中子２５の上面側の回動抜け勾配
２５ｄ（図５）は、下面角部２５ｂを中心とし、下面角
部２５ｂと上面角部２５ｃ間の距離を半径Ｃとした円の
上面角部２５ｃにおける接線Ｄよりも、下面角部２５ｂ
からみたとき外側を通る。即ち接線Ｄの勾配よりも上側
面側の回動抜け勾配２５ｄの勾配のほうがきつくなって
いる。これは接線Ｄよりも内側を通る場合には置中子２
５が図５の反時計方向に回動できず置中子２５の取出し
ができなくなるからである。

【００２０】また、図３、図６（ａ）に示されるよう
に、置中子２４、２５の肉厚方向断面において、２分割
の置中子２４、２５は分割面２４ａ、２５ａからウォー
タジャケット１０の円周方向に遠ざかるにしたがって徐
々に厚肉となる（Ｘ２＞Ｘ１）摺動抜け勾配２４ｇ、２
４ｈ、２５ｇ、２５ｈが形成されている。従って２分割
の置中子２４、２５が互いにウォータジャケット１０内
でその円周方向に互いに離反する方向に移動するとき、
ウォータジャケット１０の壁面との干渉を避けることが
できる。

【００２１】更に、２分割されたそれぞれの置中子２
４、２５の分割面２４ａ、２５ａと反対側の端面、即ち
切欠部３１との嵌合面２４ｉ、２５ｉでは、肉厚方向中
心部が肉厚方向両端部よりもウォータジャケット１０の
円周方向に突出して形成されている。従って、嵌合面２
４ｉ、２５ｉと摺動嵌合する切欠部３１の壁面も該端面
を受け入れるために同様な溝形状の断面となっている。
この構造により切欠部３０に対して置中子２４、２５を
確実にセットすることができる。

【００２２】また、置中子２４、２５を切欠部３１に嵌
合させたときの置中子２４、２５の嵌合部の肉厚とダイ
ス部３０の嵌合部の肉厚とを較べると、置中子２４、２
５の肉厚はダイス部３０に較べて薄く形成されている。
従ってシリンダブロック鋳造後、置中子２４、２５はウ
オータジャケット壁面と干渉することなくその円周方向
に移動することができる。置中子２４、２５の肉厚がダ
イス部３０の肉厚に較べて厚く形成されていると、置中
子２４、２５はウオータジャケットの壁面と干渉して移
動できず鋳造後に置中子２４、２５をシリンダブロック
から取出すことができなくなる。

【００２３】切欠部の底面３０ｂには置中子２４、２５
の分割面２４ａ、２５ａに当接するように円柱状の凸部
３０ａが突出して設けられている。従って置中子２４、
２５の上面側の回動抜け勾配２４ｄ、２５ｄと切欠部底
面３０ｂとの間には凸部３０ａの突出分の長さの隙間が
提供され、この隙間に溶湯が充填して固化するとブリッ
ジ部６が形成される。また鋳造後には凸部３０ａはブリ
ッジ部６の開口６ａとなる。

【００２４】次に上述したシリンダブロックの製造用金
型装置を用いたシリンダブロックの製造工程について説
明する。置中子２４と置中子２５の分割面２４ａ、２５
ａ同士を合わせ、ダイス部３０の切欠部３１に置中子２
４、２５をスライド嵌合させる。このとき置中子２４、
２５と切欠部３１とのスライド面は、図３、図６（ａ）
に示されているように「く」の字状を成しているので、
置中子２４、２５は正確にセット可能である。そして置
中子２４、２５の上端面２４ｄ、２５ｄを切欠部３１の
凸部３０ａに当接させる。この状態では分割面２４ａ、
２５ａの端面が凸部３０ａ上に位置している。ダイス部
３０と置中子２４、２５との組合せにより、ウォータジ
ャケット部が提供される。

【００２５】シリンダブロックの製造用金型装置を所定
位置まで移動した後、即ちシリンダブロック形成用金型
の図示せぬ突出部がシリンダライナ１１内に挿入された
後に溶湯を充填すると、シリンダライナ１１は溶湯で鋳
ぐるまれるとともに、ウォータジャケット部１０が形成
されたシリンダブロック１が成形される。またこのとき
置中子２４、２５の上端面２４ｄ、２５ｄと凸部３０ａ
との間の隙間にも溶湯が充填され、ウォータジャケット
部の開口部の一部にブリッジ部６が成形される。なお凸
部３０ａに対応する孔部６ａがブリッジ部６を貫通して
形成される。

【００２６】溶湯が凝固した後にシリンダブロック形成
用金型を型開きする。このとき置中子２４、２５はブリ
ッジ部６と干渉しているために、ダイス部３０の切欠部
３１は置中子２４、２５に対してスライドし、ダイス部
３０は置中子２４、２５と分離し、置中子２４、２５は
シリンダブロック１内に残留する。

【００２７】次に、置中子２４、２５を取出すために、
ブリッジ部６に形成された孔部６ａに治具を挿入し、図
５に示されるように置中子２４、２５を互いに反対方向
に押し開く。置中子２４、２５はそれぞれの下面角部２
４ｂ、２５ｂを回動中心として回動し、ブリッジ部６の
下面から置中子２４、２５の上面をずらす。よってウォ
ータジャケット１０の上端開口から置中子２４、２５を
取出すことができる。このとき、上述した構成の回動抜
け勾配２４ｄ、２５ｄにより、それぞれの置中子はブリ
ッジ部６と干渉することなく回動できる。また上述した
ように置中子２４、２５の厚みを回動方向において徐々
に厚くなるように構成するとともに、置中子の厚さより
もダイス部の厚さを厚くしているので、置き中子２４、
２５が回動するときに置中子がウォータジャケット１０
の壁面と干渉することがない。

【００２８】本発明は上述した実施の態様に限定され
ず、種々の変更が可能である。例えば本実施の態様によ
れば、図６（ａ）に示されるようにシリンダライナの軸
方向に延びた切欠部３１の壁面は略くの字状の溝が形成
されているが、溝の形状はくの字状に限らず、図６
（ｂ）、（ｃ）に示されているような円弧状の溝であっ
ても良いし、凸状であっても良い。

【００２９】また上述の実施の態様によれば、治具を孔
部６ａから差し込んで置中子２４、２５をそれぞれ下面
角部２４ｂ、２５ｂを回動中心として互いに反対方向に
回動させることにより、置中子２４、２５を取出す形式
としているが、図７に示されるように、置中子２４、２
５を取出すにあたって衝撃等を加えることにより抜け勾
配２４ｅ、２５ｅ、２４ｄ、２５ｄに沿って互いに反対
方向に摺動させて置中子を取出しても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した本発明のシリンダブロック
の製造用金型装置及びシリンダブロック製造方法によれ
ば、それぞれの置中子を２分割構造とし、２分割の置中
子は分割面からウォータジャケットの円周方向に遠ざか
るに従って置き中子の上下面間が互いに反対方向に拡が
る抜け勾配が形成されると供に、肉厚が除々に厚くなる
摺動抜け勾配が形成されているので、２分割された置中
子はブリッジ部やウォータジャケットの壁面に干渉する
ことなく互いに反対方向に円滑に移動することができ、
それらの取り出しが容易となるので、製品に傷を付けた
りすることがなく、置中子に無理な力がかからず繰返し
使用することが可能となる。

【００３１】また、それぞれの切欠部の底面に凸部を設
けたので、置中子と凸部との間に空間が提供でき、その
空間に溶湯が充填されてブリッジ部となるが、型開き後
は凸部相当部は貫通孔となり、該貫通孔に治具を挿通さ
せて分割面を押し開くことにより、置中子は容易に互い
に反対方向に移動することができる。

【００３２】更に、置中子の嵌合面を特殊形状とし、こ
の嵌合面と嵌合する切欠部の溝を対応する形状としたの
で、置中子のセットが容易となるばかりか、高圧の鋳造
圧が作用しても置中子が切欠部から外れることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の態様による置中子を金型にセッ
トするときの説明図。

【図２】本発明の実施の態様による置中子の金型セット
後の状態を示す側面図。

【図３】本発明の実施の態様による置中子の金型セット
後の状態を示す平面図。

【図４】本発明の実施の態様によるシリンダブロックの
製造用金型装置により製造されたクローズドデッキタイ
プのシリンダブロックを示した平面図。

【図５】本発明の実施の態様による置中子の取出しを説
明する図。

【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の態様による置
中子と切欠部との各種嵌合の態様を示す図。

【図７】本発明の実施の態様による置中子の取出し方法
の他の例を示す図。

【図８】（ａ）は従来のシリンダブロックの製造用金型
装置の要部を示し、（ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿
った鋳造工程中の断面図であり、（ｂ）は鋳造後の従来
のシリンダブロックの一部を示す平面図。

【符号の説明】

１シリンダブロック６ブリッジ部６ａ孔部１０ウォータジャケット１１シリンダライナ２４、２５置中子２４ａ、２５ａ分割面２４ｂ、２５ｂ下面角部２４ｄ、２５ｄ２４ｅ、２５ｅ回動抜け勾配２４ｇ、２４ｈ、２５ｇ、２５ｈ摺動抜け勾配２４ｉ、２５ｉ嵌合面３０ダイス部３０ａ凸部３０ｂ底面３１切欠

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】並設された複数のシリンダライナを包囲
するウォータジャケットが形成され、トップデッキに該
ウォータジャケットの上端開口の一部を覆う複数のブリ
ッジ部が設けられたクローズドデッキタイプのシリンダ
ブロックを製造するため、ウォータジャケットを形成す
るためのダイス部を備えたシリンダブロック形成用金型
が設けられ、該ダイス部には該シリンダライナの軸方向
に延びる複数の切欠部が形成され、ブリッジ部を形成するため該ダイス部の複数の切欠部に
嵌合される複数の置中子が設けられたシリンダブロック
製造用金型装置において、該複数の置中子のそれぞれは２分割構造であってその分
割面が該シリンダライナの軸方向に延び、該２分割の置中子のそれぞれが該分割面から該ウォータ
ジャケットの円周方向に遠ざかるに従って該置中子の上
下面間が互いに反対方向に拡がる抜け勾配が形成される
とともに、該置中子の肉厚方向断面において該２分割の置中子は該
分割面から該ウォータジャケットの円周方向に遠ざかる
にしたがって徐々に厚肉となる摺動抜け勾配が形成され
ていることを特徴とするシリンダブロック製造用金型装
置。
【請求項２】該ウォータジャケットの複数の切欠部の
それぞれの底面には開口形成用の凸部が突出して設けら
れ、該２分割の置中子の下面は該凸部上に載置されると
供に該分割面が該凸部上に位置することを特徴とする請
求項１記載のシリンダブロック製造金型装置。
【請求項３】該２分割されたそれぞれの置中子の分割
面と反対側の端面は該切欠部に嵌合する嵌合面をなし、
該分割面から嵌合面までの該ウォータジャケット円周方
向長さが該嵌合面の肉厚方向断面において異なっている
ことを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１記載のシ
リンダブロック製造用金型装置。
【請求項４】該シリンダブロック形成用金型を型開き
した後に該凸部により該シリンダブロックの該ブリッジ
部に形成された孔部に治具を挿入して、該分割面から該
２分割された該置中子を互いに反対方向に押し開き、該
２分割された置中子のそれぞれの下面角部を回動中心と
して回動させ、該置中子の該上面を該ブリッジ部からず
らし、該ウォータジャケットの上端開口から該置中子を
取出すことを特徴とする請求項２乃至３記載のシリンダ
ブロック製造用金型装置を使用したシリンダブロック製
造方法。