JP2996759B2 - ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法 - Google Patents
ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法Info
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- JP2996759B2 JP2996759B2 JP3094811A JP9481191A JP2996759B2 JP 2996759 B2 JP2996759 B2 JP 2996759B2 JP 3094811 A JP3094811 A JP 3094811A JP 9481191 A JP9481191 A JP 9481191A JP 2996759 B2 JP2996759 B2 JP 2996759B2
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- casting
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関用パイ
プ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの両端を
気密に封鎖して鋳造する方法、詳しくは、鋳造時の冷却
過程での酸化による、鋳包みパイプ内面の脱炭層の発生
を防止する鋳包みパイプ鋳造方法に関するものである。
プ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの両端を
気密に封鎖して鋳造する方法、詳しくは、鋳造時の冷却
過程での酸化による、鋳包みパイプ内面の脱炭層の発生
を防止する鋳包みパイプ鋳造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、ディーゼル機関用パイプ
冷却型シリンダライナを鋳造する場合、図４に示すよう
に、鋳包みパイプ（冷却パイプ）１０内にジルコンサン
ドまたはクロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂１２を
詰め、両端を自硬性鋳型により封じただけで、鋳型（例
えば砂型）１４内に設置して鋳造している。１６はライ
ナ本体である。このため、鋳込み後の冷却過程で、鋳包
みパイプ１０内へ流入する空気により、鋳包みパイプ１
０内表面が酸化し、厚さ０．２〜２．０mmの脱炭層が鋳
造後の鋳包みパイプ１０内表面に生じていた。
冷却型シリンダライナを鋳造する場合、図４に示すよう
に、鋳包みパイプ（冷却パイプ）１０内にジルコンサン
ドまたはクロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂１２を
詰め、両端を自硬性鋳型により封じただけで、鋳型（例
えば砂型）１４内に設置して鋳造している。１６はライ
ナ本体である。このため、鋳込み後の冷却過程で、鋳包
みパイプ１０内へ流入する空気により、鋳包みパイプ１
０内表面が酸化し、厚さ０．２〜２．０mmの脱炭層が鋳
造後の鋳包みパイプ１０内表面に生じていた。
【０００３】従来、脱炭層の発生を防止する技術とし
て、特開平１−２３３０４１号公報に示されるように、
セラミック鋳型とバックアップ鋳型との間に、黒鉛又は
コークス等の炭素物質を充填した精密鋳造用セラミック
鋳型が提案されており、また、特開平１−２３４５５６
号公報に示されるように、鋼管をクロマイジング処理し
た後、少なくとも６００℃までの温度域を３０℃/hr以
上の冷却速度で冷却して、脱炭層の厚さを８００μm以
下とするクロマイズド鋼管の製造方法が提案されてい
る。
て、特開平１−２３３０４１号公報に示されるように、
セラミック鋳型とバックアップ鋳型との間に、黒鉛又は
コークス等の炭素物質を充填した精密鋳造用セラミック
鋳型が提案されており、また、特開平１−２３４５５６
号公報に示されるように、鋼管をクロマイジング処理し
た後、少なくとも６００℃までの温度域を３０℃/hr以
上の冷却速度で冷却して、脱炭層の厚さを８００μm以
下とするクロマイズド鋼管の製造方法が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの公報
には、鋳包みパイプの両端を気密に封鎖するという技術
的思想は何も開示されていない。前述の従来の鋳包みパ
イプ鋳造方法により生じた脱炭層のため、鋳包みパイプ
１０内表面付近の硬さは大きく低下し、このため、鋳包
みパイプ１０内面を起点とする疲労亀裂の発生が容易に
なり、シリンダライナの水漏れ等の事故が発生する原因
となる。
には、鋳包みパイプの両端を気密に封鎖するという技術
的思想は何も開示されていない。前述の従来の鋳包みパ
イプ鋳造方法により生じた脱炭層のため、鋳包みパイプ
１０内表面付近の硬さは大きく低下し、このため、鋳包
みパイプ１０内面を起点とする疲労亀裂の発生が容易に
なり、シリンダライナの水漏れ等の事故が発生する原因
となる。
【０００５】鋳包みパイプ内表面の脱炭層は、鋳造時の
冷却過程で、空気中の酸素によりパイプ内表面付近の炭
素が酸化されるため生じるもので、これを防止するため
には、パイプ内の空気量を少なくし、この酸化反応を抑
える必要がある。この酸化反応は、数十時間に及ぶ凝固
時の冷却過程で起こるため、この間にパイプ内に新たな
空気が外部から流入することを防ぐことが、この脱炭層
の生成を防ぐことについて特に効果がある。本発明は、
ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける
鋳包みパイプの脱炭層の発生を防止するためになされた
もので、パイプ両端を金属製の栓又は蓋で溶接等により
封鎖して、パイプ内への鋳造工程での空気流入を遮断す
る鋳包みパイプ鋳造方法を提供することを目的とするも
のである。
冷却過程で、空気中の酸素によりパイプ内表面付近の炭
素が酸化されるため生じるもので、これを防止するため
には、パイプ内の空気量を少なくし、この酸化反応を抑
える必要がある。この酸化反応は、数十時間に及ぶ凝固
時の冷却過程で起こるため、この間にパイプ内に新たな
空気が外部から流入することを防ぐことが、この脱炭層
の生成を防ぐことについて特に効果がある。本発明は、
ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける
鋳包みパイプの脱炭層の発生を防止するためになされた
もので、パイプ両端を金属製の栓又は蓋で溶接等により
封鎖して、パイプ内への鋳造工程での空気流入を遮断す
る鋳包みパイプ鋳造方法を提供することを目的とするも
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するために、本発明のディーゼル機関用パイプ冷却型
シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法は、図
１〜図３を参照して説明すれば、鋳包みパイプ１０の両
端を鋳型１４中に保持させた後、該パイプ１０の周囲に
溶湯を鋳込んでパイプ１０を鋳包むディーゼル機関用パ
イプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造
方法において、鋳造時の冷却過程での酸化による鋳包み
パイプ内面の脱炭層の発生を防止するために、鋳包みパ
イプ１０の両端を、金属製の栓２０又は蓋を用い溶接又
はネジ込み等により気密に封鎖してパイプ１０内への空
気の流入を遮断した後、パイプ１０を鋳包むことを特徴
としている。空気の流入口である鋳包みパイプ１０両端
を、金属製の栓２０又は蓋を用いて塞ぎ、これを溶接、
ネジ込み等により固定して鋳型（例えば砂型）１４内に
設置して鋳造を行なうと、冷却時の空気の流入を完全に
遮断し、酸化反応による脱炭層の形成を抑えることがで
きる。
成するために、本発明のディーゼル機関用パイプ冷却型
シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法は、図
１〜図３を参照して説明すれば、鋳包みパイプ１０の両
端を鋳型１４中に保持させた後、該パイプ１０の周囲に
溶湯を鋳込んでパイプ１０を鋳包むディーゼル機関用パ
イプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造
方法において、鋳造時の冷却過程での酸化による鋳包み
パイプ内面の脱炭層の発生を防止するために、鋳包みパ
イプ１０の両端を、金属製の栓２０又は蓋を用い溶接又
はネジ込み等により気密に封鎖してパイプ１０内への空
気の流入を遮断した後、パイプ１０を鋳包むことを特徴
としている。空気の流入口である鋳包みパイプ１０両端
を、金属製の栓２０又は蓋を用いて塞ぎ、これを溶接、
ネジ込み等により固定して鋳型（例えば砂型）１４内に
設置して鋳造を行なうと、冷却時の空気の流入を完全に
遮断し、酸化反応による脱炭層の形成を抑えることがで
きる。
【０００７】この際、鋳包みパイプ１０内に封ぜられる
空気による酸化を防ぐために、鋳包みパイプ１０内にジ
ルコンサンド、クロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂
を詰めることや、栓２０又は蓋の溶接やネジ込み時に、
鋳包みパイプ１０内の空気を、アルゴン、窒素等の不活
性ガスに置換しておくことや、鋳包みパイプ１０内を真
空又は略真空にしておくこと等の工程を付加するのが望
ましい。
空気による酸化を防ぐために、鋳包みパイプ１０内にジ
ルコンサンド、クロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂
を詰めることや、栓２０又は蓋の溶接やネジ込み時に、
鋳包みパイプ１０内の空気を、アルゴン、窒素等の不活
性ガスに置換しておくことや、鋳包みパイプ１０内を真
空又は略真空にしておくこと等の工程を付加するのが望
ましい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダ
ライナを鋳造している状態を示す断面説明図、図２は、
図１において鎖線円で囲まれた部分の拡大図、図３は、
図１及び図２における鋳包みパイプ及びその周辺部の拡
大図である。
する。図１は、ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダ
ライナを鋳造している状態を示す断面説明図、図２は、
図１において鎖線円で囲まれた部分の拡大図、図３は、
図１及び図２における鋳包みパイプ及びその周辺部の拡
大図である。
【０００９】鋳造は、鋳型１４、例えば砂を用いて造型
した砂型内で行なわれ、鋳包みパイプ（冷却パイプ）１
０は、その両端を砂型の中に保持されている。鋳包みパ
イプ１０は、一例として、略Ｕ字形、略Ｖ字形等に形成
された鋼製のものである。鋳包みパイプ１０の両端の開
口部には、金属製、例えば鉄製の栓２０又は蓋をすみ肉
溶接するか、又はネジ込み等により設けて、パイプ両端
を気密にかつ強固に塞ぎ、これにより鋳造時の空気の流
入を遮断する。鋳包みパイプ１０の中空部２２には、ジ
ルコンサンド、クロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂
を充填したり、アルゴン、窒素等の不活性ガスを置換・
充填したり、さらには、中空部２２を真空状態もしくは
略真空状態にすることもある。湯口２４、２６から鋳込
まれた溶湯は、湯道２８、３０を通ってライナ本体１６
の部分と押し湯部３２を満たし、このとき、パイプ１０
はライナ本体１６内に鋳包まれる。なお、図３における
破線は、切削加工後のライナ形状を示している。
した砂型内で行なわれ、鋳包みパイプ（冷却パイプ）１
０は、その両端を砂型の中に保持されている。鋳包みパ
イプ１０は、一例として、略Ｕ字形、略Ｖ字形等に形成
された鋼製のものである。鋳包みパイプ１０の両端の開
口部には、金属製、例えば鉄製の栓２０又は蓋をすみ肉
溶接するか、又はネジ込み等により設けて、パイプ両端
を気密にかつ強固に塞ぎ、これにより鋳造時の空気の流
入を遮断する。鋳包みパイプ１０の中空部２２には、ジ
ルコンサンド、クロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂
を充填したり、アルゴン、窒素等の不活性ガスを置換・
充填したり、さらには、中空部２２を真空状態もしくは
略真空状態にすることもある。湯口２４、２６から鋳込
まれた溶湯は、湯道２８、３０を通ってライナ本体１６
の部分と押し湯部３２を満たし、このとき、パイプ１０
はライナ本体１６内に鋳包まれる。なお、図３における
破線は、切削加工後のライナ形状を示している。
【００１０】図５は、図４に示す従来方法により鋳造し
た場合の鋳包みパイプ内面の金属組織の顕微鏡写真（倍
率４０倍）を示している。図５から、従来方法では、
０．２mm以上の脱炭層が生じていることがわかる。一
方、図６は、本発明によるパイプ両端封鎖鋳造法により
鋳造した場合の鋳包みパイプ内面の金属組織の顕微鏡写
真（倍率４０倍）を示している。なお、鋳造条件は、図
５の場合と同様であった。図６から、本発明の方法で
は、脱炭層が０．０２mm以下に抑えられていることがわ
かる。
た場合の鋳包みパイプ内面の金属組織の顕微鏡写真（倍
率４０倍）を示している。図５から、従来方法では、
０．２mm以上の脱炭層が生じていることがわかる。一
方、図６は、本発明によるパイプ両端封鎖鋳造法により
鋳造した場合の鋳包みパイプ内面の金属組織の顕微鏡写
真（倍率４０倍）を示している。なお、鋳造条件は、図
５の場合と同様であった。図６から、本発明の方法で
は、脱炭層が０．０２mm以下に抑えられていることがわ
かる。
【００１１】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されているの
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 従来の鋳造方法では、鋳包みパイプの内面に、
０．２〜２．０mmの脱炭層が生じており、疲労寿命は脱
炭層を除去した場合と比較して１／２〜１／４となって
いたが、本発明方法による鋳造では、鋳包みパイプの内
面に発生する脱炭層は０．０２mm以下であり、疲労寿命
の低下も殆ど認められない。
で、つぎのような効果を奏する。 （１） 従来の鋳造方法では、鋳包みパイプの内面に、
０．２〜２．０mmの脱炭層が生じており、疲労寿命は脱
炭層を除去した場合と比較して１／２〜１／４となって
いたが、本発明方法による鋳造では、鋳包みパイプの内
面に発生する脱炭層は０．０２mm以下であり、疲労寿命
の低下も殆ど認められない。
【図１】本発明の一実施例を示すもので、ディーゼル機
関用パイプ冷却型シリンダライナを鋳造している状態を
示す断面説明図である。
関用パイプ冷却型シリンダライナを鋳造している状態を
示す断面説明図である。
【図２】図１において、鎖線円で囲まれた部分の拡大図
である。
である。
【図３】図１及び図２における鋳包みパイプ及びその周
辺部の拡大図である。
辺部の拡大図である。
【図４】従来の鋳包みパイプ鋳造方法を示す説明図であ
る。
る。
【図５】従来方法により鋳造した場合の鋳包みパイプ内
面の金属組織の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。
面の金属組織の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。
【図６】本発明方法により鋳造した場合の鋳包みパイプ
内面の金属組織の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。
内面の金属組織の顕微鏡写真（倍率４０倍）である。
１０ 鋳包みパイプ １２ 耐熱性に優れた砂 １４ 鋳型（砂型） １６ ライナ本体 ２０ 栓 ２２ 中空部 ２４ 湯口 ２６ 湯口 ２８ 湯道 ３０ 湯道 ３２ 押し湯部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−68256（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−92447（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−189061（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241661（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−142057（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−68168（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−105064（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−142860（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B22D 19/00 F02F 1/10
Claims (3)
- 【請求項１】 鋳包みパイプ（１０）の両端を鋳型（１
４）中に保持させた後、該パイプ（１０）の周囲に溶湯
を鋳込んでパイプ（１０）を鋳包むディーゼル機関用パ
イプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造
方法において、鋳造時の冷却過程での酸化による鋳包みパイプ内面の脱
炭層の発生を防止するために、 鋳包みパイプ（１０）の
両端を、金属製の栓（２０）又は蓋を用い溶接又はネジ
込み等により気密に封鎖してパイプ（１０）内への空気
の流入を遮断した後、パイプ（１０）を鋳包むことを特
徴とするディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナ
における鋳包みパイプの鋳造方法。 - 【請求項２】 鋳包みパイプ（１０）内にジルコンサン
ド、クロマイトサンド等の耐熱性に優れた砂を詰めた
後、パイプ（１０）の両端を気密に封鎖することを特徴
とする請求項１記載のディーゼル機関用パイプ冷却型シ
リンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法。 - 【請求項３】 鋳包みパイプ（１０）内の空気をアルゴ
ン、窒素等の不活性ガスに置換するか、又は鋳包みパイ
プ（１０）内を真空もしくは略真空にして、パイプ（１
０）の両端を気密に封鎖することを特徴とする請求項１
記載のディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナに
おける鋳包みパイプの鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094811A JP2996759B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3094811A JP2996759B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04305351A JPH04305351A (ja) | 1992-10-28 |
| JP2996759B2 true JP2996759B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=14120442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3094811A Expired - Lifetime JP2996759B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | ディーゼル機関用パイプ冷却型シリンダライナにおける鋳包みパイプの鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2996759B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1076357A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-24 | Toyota Motor Corp | 筒体の鋳包み方法及びその装置 |
| JP6281617B2 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-02-21 | 日本軽金属株式会社 | ディスクブレーキ用キャリパの製造方法 |
| CN110814282B (zh) * | 2019-10-30 | 2021-09-21 | 本溪钢铁（集团）机械制造有限责任公司 | 一种制备具有铸入钢管的铸铁件方法 |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP3094811A patent/JP2996759B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04305351A (ja) | 1992-10-28 |
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