JP6100139B2 - 鋳造用金型装置 - Google Patents

Description

本発明は、長手方向に沿って並列された複数個の燃焼室を有するシリンダヘッドを得るための鋳造用金型装置に関する。

内燃機関を構成するシリンダヘッドには、希薄燃料及び空気が導入される複数個の燃焼室と、各燃焼室に連通するポートとが形成される。また、燃焼室とポートとの境界は、カムバルブが着座・離間するバルブシートが配設されるバルブシート部である。

この種のシリンダヘッドは、一般的に、低圧鋳造法によって得られる。この場合、鋳造用金型装置は、図８に示される下型１と、前記下型１に対して接近又は離間する上型（図示せず）と、該下型１と該上型の間に介在する複数個の摺動型（図示せず）とを有し、これら下型１、上型及び摺動型によってキャビティが形成される。

ここで、前記燃焼室は、下型１に設けられた燃焼室成形部２によって成形される。燃焼室成形部２には、前記バルブシート部を成形するためのバルブシート部成形部３が設けられる。

また、前記ポートは、ポート造形部４を有する砂中子５によって成形される。この砂中子５の一端には巾木部６が設けられ、該巾木部６は、下型１に鉛直上方に向かって突出形成された巾木台７と摺動型に支持される。一方、ポート造形部４の先端は、前記バルブシート部成形部３に対向する。

この状態で前記キャビティにアルミニウム合金の溶湯が注湯され、該溶湯が冷却固化することによってシリンダヘッドが得られるに至る。勿論、シリンダヘッドには、下型１の燃焼室成形部２によって燃焼室が成形されるとともに、砂中子５のポート造形部４によってポートが形成される。

ところで、鋳造後に溶湯が凝固して鋳造品（シリンダヘッド）となる過程では、鋳造品が、その外縁から内部に向かって凝固収縮を起こす傾向がある。これに伴い、図８中の破線で示すように、砂中子５のポート造形部４が一点鎖線の位置から下型１の内方に位置ズレを起こすとともに、シリンダヘッドの外縁が内部に向かうような形状となる（湾曲変形する）。湾曲の度合いが大きくなると、ポートの形状に影響が及び、設計通りのエンジン特性が得られなくなることが懸念される。

このような不具合を回避するべく、特許文献１〜５において、砂中子を鋳造中に位置決め固定するための構成が提案されている。すなわち、砂中子に凹空間（又は凸部）を形成し、且つバルブシート部成形部に、前記凹空間（又は凸部）に挿入される凸部（又は凹空間）を形成する構成である。

特開平６−３４４０７７号公報 特開平１０−７１４５１号公報 特開２００３−３９１３７号公報 特開２００８−７７１号公報 特開２００２−２３９７１４号公報

特許文献１〜５記載の技術では、手作業によって凹空間内に凸部を挿入して砂中子とバルブシート部成形部を連結しなければならない。このため、下型に対して砂中子を効率よくセットすることが困難である。しかも、この場合、砂中子を崩壊させた後、凹空間内に残留した砂を除去する必要がある。

以上のような理由から、シリンダヘッドのポートを形成するための砂中子が位置ズレを起こさないようにした従来技術では、鋳造品であるシリンダヘッドを効率よく得ることが容易ではない。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、砂中子が位置ズレを起こすことを回避しながら、シリンダヘッドを効率よく得ることが可能な鋳造用金型装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、燃焼室を有するシリンダヘッドを得るための鋳造用金型装置において、
前記燃焼室に連通する複数個のポートの各々を形成するための複数個のポート造形部を具備するポート形成用砂中子と、
前記ポート形成用砂中子の巾木部を支持する巾木台を具備する金型と、
を有し、
前記金型は、さらに、前記燃焼室を成形する燃焼室成形部の底壁に突出形成されるとともに、該金型の外方側から内方側に向かい、且つ前記巾木部の延在方向に略平行に並列された前記複数個のポート造形部の各々が対向する複数個のバルブシート部成形部を具備し、
前記複数個のバルブシート部成形部の中の並列方向最外方に位置するものの上端面の、前記金型の内方側に臨む部位が他の部位に比して突出することで、前記金型の外方側に臨む面を有する第１ストッパ部が立設され、
且つ前記複数個の前記ポート造形部の中の並列方向最外方に位置するものの先端部の、前記金型の外方側に臨む部位が他の部位に比して突出することで、前記第１ストッパ部に対向して該第１ストッパ部に堰止される第２ストッパ部が設けられたことを特徴とする。

このような構成を採用した鋳造用金型装置においては、ポート造形部が金型の内方に位置ズレを起こそうとしたとき、該ポート造形部に設けられた第２ストッパ部が、バルブシート部成形部に設けられた第１ストッパ部に堰止される。これによりポート造形部が位置決め固定され、結局、位置ズレを起こすことが防止される。

従って、ポートを、予め設定された位置に所望の形状で得ることが可能となる。このようなポートが形成されたシリンダヘッドを有する内燃機関（エンジン）においては、所望のエンジン特性を得ることが容易となる。

しかも、この場合、巾木部を巾木台に支持することに伴って第１ストッパ部が第２ストッパ部に対向する。すなわち、第２ストッパ部を第１ストッパ部に対向させるための作業を行う必要は特にない。勿論、第１ストッパ部と第２ストッパ部を互いに連結する必要もない。従って、ポート形成用砂中子を効率よく金型にセットすることができる。

その上、バルブシート部成形部に凹空間を形成することも、ポート形成用砂中子に、前記凹空間に挿入される凸部を形成することもない。従って、バルブシート部成形部の凹空間に残留した砂を除去する必要もない。

以上のような理由から、シリンダヘッドを効率よく得ることができるようになる。

なお、第１ストッパ部の前記金型の外方側に臨む面は、前記金型の外方側から内方側に向かって上昇するように傾斜した傾斜面であることが好ましい。この場合、該面が抜き勾配として機能し、シリンダヘッドを離脱させることが容易となるからである。

並列方向の最外方に位置するポート造形部以外のポート造形部の位置ズレが極僅かであるようなときには、第１ストッパ部を、前記複数個のバルブシート部成形部の中の並列方向最外方に位置するもののみに設けるようにしてもよい。この場合、第２ストッパ部を、前記複数個のポート造形部の中の並列方向最外方に位置するもののみに設ければよいことは勿論である。

ところで、複数個のポート造形部の中、並列方向中間部に位置するものは、凝固時に巾木台から離間する方向に収縮する傾向がある。この収縮に関わらず、並列方向中間部に位置するポートを所望の形状・位置とするべく、並列方向中間部に位置するバルブシート部成形部に第３ストッパ部を設けるとともに、前記ポート造形部に第４ストッパ部を設けることが好ましい。

具体的には、前記複数個のバルブシート部成形部の中の並列方向中間部に位置するものの上端面に、前記巾木台から離間する側の部位を他の部位に比して突出させることにより、前記巾木台に臨む面を有する第３ストッパ部を立設する。その一方で、前記複数個の前記ポート造形部の中の並列方向中間部に位置するものの先端部に、前記巾木台に臨む部位を他の部位に比して突出させることにより、前記第３ストッパ部に対向して該第３ストッパ部に堰止される第４ストッパ部を設ける。

このような第３ストッパ部を設けるときには、該第３ストッパ部の前記巾木台に臨む前記面を、前記巾木台に近接する側から離間する側に向かって上昇するように傾斜した傾斜面とすることが好ましい。この場合、該面も抜き勾配として機能するので、シリンダヘッドを離脱させることが一層容易となるからである。

本発明によれば、複数個のバルブシート部成形部の中、並列方向最外方に位置するものの上端面に、金型の内方側に臨む部位が他の部位に比して突出した第１ストッパ部を立設するとともに、ポート形成用砂中子を構成する複数個のポート造形部の中、並列方向最外方に位置するものの先端部に、前記第１ストッパ部に対向する第２ストッパ部を設けるようにしている。

このような構成を採用した鋳造用金型装置においては、ポート造形部が金型の内方に位置ズレを起こそうとしたとき、該ポート造形部に設けられた第２ストッパ部が、バルブシート部成形部に設けられた第１ストッパ部に堰止される。これによりポート造形部が位置ズレを起こすことが防止されるので、予め設定された位置に所望の形状をなすポートが形成されたシリンダヘッドを得ることが可能となる。従って、所望のエンジン特性を得ることが容易となる。

しかも、この場合、ポート形成用砂中子を効率よく金型にセットすることができるとともに、バルブシート部成形部の凹空間に残留した砂を除去する作業が不要となる。このため、シリンダヘッドを効率よく得ることができる。

本発明の実施の形態に係る鋳造用金型装置の要部概略縦断面図である。 前記鋳造用金型装置を構成する下型にポート形成用砂中子を支持した状態を示す平面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。 並列方向最外方に位置して第１ストッパ部が設けられたバルブシート部成形部と、それに対向して第２ストッパ部が設けられたポート造形部とを拡大して示した要部正面図である。 並列方向中間部に位置して第３ストッパ部が設けられたバルブシート部成形部と、それに対向して第４ストッパ部が設けられたポート造形部とを拡大して示した要部側面図である。 直径位置から金型（下型）の外方側に偏倚して第１ストッパ部が設けられたバルブシート部成形部と、それに対向して第２ストッパ部が設けられたポート造形部とを拡大して示した要部正面図である。 直径位置から金型（下型）の内方側に偏倚して第１ストッパ部が設けられたバルブシート部成形部と、それに対向して第２ストッパ部が設けられたポート造形部とを拡大して示した要部正面図である。 従来技術に係る鋳造用金型装置を構成する下型にポート形成用砂中子を支持した状態を示す平面図である。

以下、本発明に係る鋳造用金型装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る鋳造用金型装置１０の要部概略縦断面図である。この鋳造用金型装置１０は、下型１２と、摺動型としての第１側型１４及び第２側型１６と、上型１８とを有し、これら下型１２、第１側型１４、第２側型１６及び上型１８によって形成されるキャビティ２０には、ポート形成用砂中子（以下、単に「砂中子」とも表記する）２２ａ、２２ｂが配置される。

この鋳造用金型装置１０は、鋳造によってシリンダヘッド（例えば、特開２０００−３３４５９号公報の図１参照）を得るためのものであり、キャビティ２０の形状は、シリンダヘッドの形状に対応する。この種のシリンダヘッドは周知であるので、その詳細な説明は省略する。

この場合、鋳造用金型装置１０は４気筒エンジン用のシリンダヘッドを鋳造するためのものである。従って、図２に示すように、下型１２の底壁には、シリンダヘッドの燃焼室を成形するための４個の燃焼室成形部２４ａ〜２４ｄが形成される。燃焼室成形部２４ａ〜２４ｄは、下型１２の長手方向（図２中の矢印Ｘ方向）に沿って並列配置される。

本実施の形態において、燃焼室成形部２４ａ〜２４ｄの各々には、シリンダヘッドにバルブシート部を設けるべく４個のバルブシート部成形部が設けられる。すなわち、下型１２は、合計で１６個のバルブシート部成形部を有する。以下、説明の便宜上、燃焼室成形部２４ａに設けられたバルブシート部成形部の参照符号を２６ａ〜２６ｄとする。また、燃焼室成形部２４ｂに設けられたバルブシート部成形部の参照符号を２６ｅ〜２６ｈ、燃焼室成形部２４ｃに設けられたバルブシート部成形部の参照符号を２６ｉ〜２６ｌ、燃焼室成形部２４ｄに設けられたバルブシート部成形部の参照符号を２６ｍ〜２６ｐとする。

バルブシート部成形部２６ａ〜２６ｐは、下型１２の長手方向（図２中の矢印Ｘ方向）に沿って、下型１２の外方側から内方側に向かって並列配置される。そして、この中のバルブシート部成形部２６ｂ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｇ、２６ｊ、２６ｌ、２６ｍ、２６ｏは、円錐台形状に近い円柱形状をなし、燃焼室成形部２４ａ〜２４ｄの各上端面から鉛直上方（図１中の矢印Ｚ方向）に指向して突出している。

これに対し、長手方向端部（換言すれば、最外方）に位置する４個のバルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐは、図２及び図３に示すように、その上端部の一部が切り欠かれたような形状をなしている。一層詳細には、バルブシート部成形部２６ｎの要部を拡大した図４に示すように、該バルブシート部成形部２６ｎの上端面では、下型１２の内方側に臨む部位が他の部位に比して突出している。これにより、下型１２の外方側に臨む第１ストッパ面２８を有する第１ストッパ部３０が立設されている。

バルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｐにおいても同様に、各々の上端面では、下型１２の内方側に臨む部位が他の部位に比して突出している（図２及び図３参照）。すなわち、バルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｐにも、下型１２の外方側に臨む第１ストッパ面２８を有する第１ストッパ部３０が立設されている。

各第１ストッパ面２８は、下型１２の外方側から内方側に向かって上昇するように傾斜した傾斜面として形成される。第１ストッパ面２８の鉛直線に対する傾斜角度は、好ましくは１°〜５°である。

また、並列方向中間部に位置する４個のバルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋも、図１、図２及び図５に示すように、その上端部の一部が切り欠かれたような形状をなしている。すなわち、これらバルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋの上端面では、後述する巾木台３２ａ、３２ｂから離間する側の部位が他の部位に比して突出している。これにより、巾木台３２ａ、３２ｂに臨む第３ストッパ面３４を有する第３ストッパ部３６が立設されている。

各第３ストッパ面３４は、巾木台３２ａ、３２ｂに近接する側から離間する側に向かって上昇するように傾斜した傾斜面として形成される。第３ストッパ面３４の鉛直線に対する傾斜角度は、好ましくは１°〜５°である。

前記巾木台３２ａ、３２ｂは、図１に示すように、下型１２の上端面に、鉛直上方に指向するように突出形成される。これら巾木台３２ａ、３２ｂは、下型１２の長手方向に沿って延在する。

巾木台３２ａ、３２ｂには、前記砂中子２２ａ、２２ｂがそれぞれ支持される。これら砂中子２２ａ、２２ｂは、シリンダヘッドに給排気用のポートを形成するためのものである。なお、参照符号３７を付した構成要素も砂中子であるが、該砂中子３７は、前記ポート以外の空洞等を成形する。

図２から諒解されるように、砂中子２２ａ、２２ｂは、それぞれ、巾木台３２ａ、３２ｂと第１側型１４、第２側型１６でそれぞれ挟持される巾木部３８ａ、３８ｂを有する。巾木部３８ａ、３８ｂが下型１２の長手方向に沿って延在することから、バルブシート部成形部２６ａ、２６ｂ、２６ｅ、２６ｆ、２６ｉ、２６ｊ、２６ｍ、２６ｎは巾木部３８ａに沿って略平行に並列配置され、且つバルブシート部成形部２６ｃ、２６ｄ、２６ｇ、２６ｈ、２６ｋ、２６ｌ、２６ｏ、２６ｐは巾木部３８ｂに沿って略平行に並列配置される。

砂中子２２ａ、２２ｂには、さらに、巾木部３８ａ、３８ｂからキャビティ２０に向かって略水平に突出し、バルブシート部成形部２６ａ〜２６ｐに向かって湾曲した形状のポート造形部４０ａ〜４０ｐが設けられる。後述するように、型締めが行われると、ポート造形部４０ａ〜４０ｐの各端部がバルブシート部成形部２６ａ〜２６ｐの各々に対向する。

バルブシート部成形部２６ｂ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｇ、２６ｊ、２６ｌ、２６ｍ、２６ｏの平坦な上端面に対向するポート造形部４０ｂ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｊ、４０ｌ、４０ｍ、４０ｏの各々の先端面は、平坦に形成される。これに対し、第１ストッパ部３０が設けられたバルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐの上端面に対向するポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｎ、４０ｐの各々の先端部には、第１ストッパ面２８の角度に対応する角度で傾斜した第２ストッパ面４２を有する第２ストッパ部４４が突出形成される。

第２ストッパ面４２は、最大で０．５ｍｍ程度の若干のクリアランスを介して第１ストッパ面２８に対向する。すなわち、第２ストッパ面４２は下型１２の内方側を臨み、内方側から外方側に向かって下降するように傾斜した傾斜面である。なお、クリアランスが形成されなくとも（換言すれば、第１ストッパ面２８と第２ストッパ面４２が互いに当接しても）、特に差し支えはない。

さらに、第３ストッパ部３６が設けられたバルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋの上端面に対向するポート造形部４０ｆ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｋの各々の先端部には、第３ストッパ面３４の角度に対応する角度で傾斜した第４ストッパ面４６を有する第４ストッパ部４８が突出形成される。

第４ストッパ面４６は、最大で０．５ｍｍ程度の若干のクリアランスを介して第３ストッパ面３４に対向する。すなわち、第４ストッパ面４６は巾木台３２ａ、３２ｂから離間する側を臨み、且つ巾木台３２ａ、３２ｂに対して離間する側から近接する側に向かって下降するように傾斜した傾斜面である。上記と同様に、第３ストッパ面３４と第４ストッパ面４６の間にクリアランスが形成されなくとも（換言すれば、第３ストッパ面３４と第４ストッパ面４６が互いに当接しても）、特に差し支えはない。

図１に示す第１側型１４及び第２側型１６は、図示しない駆動機構（例えば、油圧シリンダ）の作用下に、下型１２の上端面上を摺動する。摺動方向は、図１及び図２に示す矢印Ｙ方向である。

第１側型１４及び第２側型１６には、それぞれ、砂中子２２ａ、２２ｂの巾木部３８ａ、３８ｂに嵌合可能な保持凹部５０、５０が形成される（図１及び図３参照）。すなわち、型締めの際には、保持凹部５０、５０に巾木部３８ａ、３８ｂが嵌合する。

上型１８は、図示しない駆動機構（例えば、油圧シリンダ）の作用下に、下型１２に対して相対的に接近又は離間するように下降又は上昇する。勿論、下降に伴って型締めがなされ、その結果、キャビティ２０が形成される。一方、上昇によって型開きがなされる。

本実施の形態に係る鋳造用金型装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、シリンダヘッドを得る鋳造作業との関係で説明する。

はじめに、砂中子２２ａ、２２ｂの巾木部３８ａ、３８ｂを、下型１２の巾木台３２ａ、３２ｂでそれぞれ支持する。巾木部３８ａ、３８ｂと巾木台３２ａ、３２ｂには、互いに係合する図示しない係合部・被係合部（例えば、凹部と凸部）が設けられており、このため、砂中子２２ａ、２２ｂが巾木台３２ａ、３２ｂから脱落することが回避される。そして、この際、ポート造形部４０ｂ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｊ、４０ｌ、４０ｍ、４０ｏの各々の先端面が、バルブシート部成形部２６ｂ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｇ、２６ｊ、２６ｌ、２６ｍ、２６ｏの平坦な上端面に対向する。

その一方で、バルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐの第１ストッパ部３０の第１ストッパ面２８に、ポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｎ、４０ｐの第２ストッパ部４４の第２ストッパ面４２が対向する。また、バルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋの第３ストッパ部３６の第３ストッパ面３４に、ポート造形部４０ｆ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｋの第４ストッパ部４８の第４ストッパ面４６が対向する。

このように、砂中子２２ａ、２２ｂの巾木部３８ａ、３８ｂを巾木台３２ａ、３２ｂでそれぞれ支持することにより、第１ストッパ面２８と第２ストッパ面４２を対向させ、且つ第３ストッパ面３４と第４ストッパ面４６を対向させることができる。本実施の形態においては、このようにして対向状態を得るのみでよく、第１ストッパ部３０と第２ストッパ部４４を連結したり、第３ストッパ部３６と第４ストッパ部４８を連結したりする必要はない。勿論、従来技術のように凹空間に凸部を挿入することもない。

次に、型締めを行うべく、第１側型１４及び第２側型１６が図１、図２及び図５中の矢印Ｙ方向に沿って下型１２の上端面上を摺動する。その結果、図１及び図３に示すように、第１側型１４及び第２側型１６の各保持凹部５０に巾木部３８ａ、３８ｂが収容される。これにより、砂中子２２ａ、２２ｂが巾木台３２ａ、３２ｂと第１側型１４ないし第２側型１６で挟持される。

第１側型１４及び第２側型１６の摺動と略同時、又はこれらの摺動後に上型１８が下型１２に接近するように下降し、第１側型１４及び第２側型１６に当接して型締めがなされる。これに伴ってキャビティ２０が形成される（図１参照）。

次に、このキャビティ２０にアルミニウム合金の溶湯が導入される。溶湯が冷却固化（凝固）することに伴い、シリンダヘッドが得られる。このシリンダヘッドには、燃焼室成形部２４ａ〜２４ｄの形状に対応する燃焼室と、バルブシート部成形部２６ａ〜２６ｐの形状に対応するバルブシート部とが成形されるとともに、砂中子２２ａ、２２ｂのポート造形部４０ａ〜４０ｐによって給排気用のポートが形成される。

凝固に際し、シリンダヘッドには、外縁が内部に向かうようにして収縮が生じる。このとき、ポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｎ、４０ｐが下型１２の内方に向かって位置ズレを起こそうとすると、第２ストッパ部４４の第２ストッパ面４２が、バルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐに設けられた第１ストッパ部３０の第１ストッパ面２８に堰止される。これにより、ポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｎ、４０ｐが位置ズレを起こすことが防止される。

同様に、ポート造形部４０ｆ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｋが巾木台３２ａ、３２ｂから離間する方向（下型１２の内方）に向かって位置ズレを起こそうとしたときには、第４ストッパ部４８の第４ストッパ面４６が、バルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋに設けられた第３ストッパ部３６の第３ストッパ面３４に堰止される。これにより、ポート造形部４０ｆ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｋが位置ズレを起こすことが防止される。

以上のように、ポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｆ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｋ、４０ｎ、４０ｐが位置決め固定された状態となる。このため、これらポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｆ、４０ｈ、４０ｉ、４０ｋ、４０ｎ、４０ｐによって形成されるポートを、予め設定された所望の位置とすることが可能となる。

なお、ポート造形部４０ｂ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｊ、４０ｌ、４０ｍ、４０ｏが位置ズレを起こすことはほとんどなく、仮に位置ズレを起こしたとしても、無視し得る程度に小さい。このため、バルブシート部成形部２６ｂ、２６ｄ、２６ｅ、２６ｇ、２６ｊ、２６ｌ、２６ｍ、２６ｏに第１ストッパ部３０又は第３ストッパ部３６を設ける必要、換言すれば、ポート造形部４０ｂ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｊ、４０ｌ、４０ｍ、４０ｏに第２ストッパ部４４又は第４ストッパ部４８を設ける必要は特にない。

ただし、ポートの位置精度を一層向上させるべく、ポート造形部４０ｂ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｇ、４０ｊ、４０ｌ、４０ｍ、４０ｏに第２ストッパ部４４又は第４ストッパ部４８を設けるようにしてもよいことは勿論である。この場合、並列方向の比較的外方に位置するポート造形部４０ｂ、４０ｄ、４０ｍ、４０ｏに第２ストッパ部４４を設け、並列方向の比較的内方に位置するポート造形部４０ｅ、４０ｇ、４０ｊ、４０ｌに第４ストッパ部４８を設けることが好ましい。

シリンダヘッドが取り出し可能な程度に凝固した後、上型１８が上昇するとともに第１側型１４、第２側型１６同士が互いに離間する方向に摺動する。これにより、型開きがなされる。

型開きに伴い、シリンダヘッドが露呈する。このシリンダヘッドにおいては、予め設定された所望の位置にポートが形成されている。上記したように、ポート造形部４０ａ〜４０ｐが位置ズレを起こすことが防止されているからである。

すなわち、バルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐに第１ストッパ部３０を設け、且つポート造形部４０ａ、４０ｃ、４０ｎ、４０ｐに第２ストッパ部４４を設けるとともに、バルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋに第３ストッパ部３６を設け、且つポート造形部４０ｆ、４０ｈ、４０ｋ、４０ｉに第４ストッパ部４８を設けるという簡素な構成を採用することにより、冷却後において、ポートが理想的な位置・形状として形成されたシリンダヘッドを得ることができる。このため、所望のエンジン特性を得ることが容易となる。

さらに、シリンダヘッドが下型１２から取り出される。この際、第１ストッパ面２８、第２ストッパ面４２、第３ストッパ面３４及び第４ストッパ面４６が傾斜面であるので、これら第１ストッパ面２８、第２ストッパ面４２、第３ストッパ面３４及び第４ストッパ面４６が、いわゆる抜き勾配として機能する。砂中子２２ａ、２２ｂからのシリンダヘッドの脱離が速やかに進行する。

この場合、シリンダヘッドには、ポート造形部４０ａ〜４０ｐを連結するための凹空間が形成されていない。従って、該凹空間に残留した砂を除去する必要がない。この分だけ作業工程を低減することができるので、シリンダヘッドを効率よく得ることができる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、この実施の形態では、並列方向の最外方に位置するバルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐのみに第１ストッパ部３０を設けるようにしているが、バルブシート部成形部２６ａ〜２６ｐの全てに第１ストッパ部３０を設け、且つポート造形部４０ａ〜４０ｐの全てに第２ストッパ部４４を設けるようにしてもよい。この場合、バルブシート部成形部２６ｆ、２６ｈ、２６ｉ、２６ｋに第３ストッパ部３６を設ける必要は特にない。

また、第１ストッパ部３０を設ける位置は、バルブシート部成形部２６ａ、２６ｃ、２６ｎ、２６ｐの直径位置である必要は特になく、図６に示すように、直径位置から下型１２の外方側に偏倚した位置であってもよい。又は、図７に示すように、直径位置から下型１２の内方側に偏倚した位置であってもよい。第３ストッパ部３６についても同様である。

１０…鋳造用金型装置 １２…下型
１４…第１側型 １６…第２側型
１８…上型 ２０…キャビティ
２２ａ、２２ｂ…ポート形成用砂中子 ２４ａ〜２４ｄ…燃焼室成形部
２６ａ〜２６ｐ…バルブシート部成形部 ２８…第１ストッパ面
３０…第１ストッパ部 ３２ａ、３２ｂ…巾木台
３４…第３ストッパ面 ３６…第３ストッパ部
３８ａ、３８ｂ…巾木部 ４０ａ〜４０ｐ…ポート造形部
４２…第２ストッパ面 ４４…第２ストッパ部
４６…第４ストッパ面 ４８…第４ストッパ部

Claims (5)

1. 燃焼室を有するシリンダヘッドを得るための鋳造用金型装置において、
   前記燃焼室に連通する複数個のポートの各々を形成するための複数個のポート造形部を具備するポート形成用砂中子と、
   前記ポート形成用砂中子の巾木部を支持する巾木台を具備する金型と、
   を有し、
   前記金型は、さらに、前記燃焼室を成形する燃焼室成形部の底壁に突出形成されるとともに、該金型の外方側から内方側に向かい、且つ前記巾木部の延在方向に略平行に並列された前記複数個のポート造形部の各々が対向する複数個のバルブシート部成形部を具備し、
   前記複数個のバルブシート部成形部の中の並列方向最外方に位置するものの上端面の、前記金型の内方側に臨む部位が他の部位に比して突出することで、前記金型の外方側に臨む面を有する第１ストッパ部が立設され、
   且つ前記複数個の前記ポート造形部の中の並列方向最外方に位置するものの先端部の、前記金型の外方側に臨む部位が他の部位に比して突出することで、前記第１ストッパ部に対向して該第１ストッパ部に堰止される第２ストッパ部が設けられたことを特徴とする鋳造用金型装置。
2. 請求項１記載の金型装置において、前記第１ストッパ部の前記金型の外方側に臨む前記面が、前記金型の外方側から内方側に向かって上昇するように傾斜した傾斜面であることを特徴とする鋳造用金型装置。
3. 請求項１又は２記載の金型装置において、前記第１ストッパ部が、前記複数個のバルブシート部成形部の中の並列方向最外方に位置するもののみに設けられ、且つ前記第２ストッパ部が、前記複数個のポート造形部の中の並列方向最外方に位置するもののみに設けられていることを特徴とする鋳造用金型装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の金型装置において、前記複数個のバルブシート部成形部の中の並列方向中間部に位置するものの上端面の、前記巾木台から離間する側の部位が他の部位に比して突出することで、前記巾木台に臨む面を有する第３ストッパ部が立設され、
   且つ前記複数個の前記ポート造形部の中の並列方向中間部に位置するものの先端部の、前記巾木台に臨む部位が他の部位に比して突出することで、前記第３ストッパ部に対向して該第３ストッパ部に堰止される第４ストッパ部が設けられたことを特徴とする鋳造用金型装置。
5. 請求項４記載の金型装置において、前記第３ストッパ部の前記巾木台に臨む前記面が、前記巾木台に近接する側から離間する側に向かって上昇するように傾斜した傾斜面であることを特徴とする鋳造用金型装置。

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