JPH0459983B2

JPH0459983B2 -

Info

Publication number: JPH0459983B2
Application number: JP63086189A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Aoki
Original assignee: KIRIU MACHINE Manufacturing
Current assignee: KIRIU MACHINE Manufacturing
Priority date: 1988-04-07
Filing date: 1988-04-07
Publication date: 1992-09-24
Also published as: JPH01258844A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はシリンダブロツク鋳造に用いられるウ
オータジヤケツト中子に関し、特に肉厚に制約の
あるボアが密に隣接しているシリンダブロツクの
ボア間に狭い冷却水通路を設けるウオータジヤケ
ツト中子に関するものである。

従来の技術ボアが隣接しているシリンダブロツクにあつて
は、従来は、第１４図に示す如く、シリンダブロ
ツク２０のボア２１，２１が密に隣接している場
合には、隣接部２２には冷却水通路は設けられ
ず、各ボア２１は、周囲に設けられたウオータジ
ヤケツト２３を流れる冷却水によりボア周辺から
のみ冷却され、隣接部２２は冷却されなかつた。
その後エンジンの性能向上策として、前記隣接部
２２に冷却水通路を設けるようになり、該冷却水
通路を鋳造の際一体に形成するようになつて来
た。このため、鋳型の中子に種々考案が加えられ
て来た、第６図、第７図に示す第１の従来例で
は、ウオータジヤケツト中子２４の主中子部２５
の、前記隣接部２２に相当する位置に金属製のパ
イプ２６を予め埋設しておくものである。

第８図、第９図に示す第２の従来例において
は、ウオータジヤケツト中子２４の主中子部２５
の前記隣接部２２に相当する位置に金属製の中空
偏平な連結中子２７を予め埋設しておき、前記隣
接部２２の冷却水通路を幅狭とし、しかも該通路
断面積を減少せしめないようにしたものである。
第１０図、第１１図に示す第３の従来例において
は、ウオータジヤケツト中子２８の主中子部２９
に間隙形成部３０を一体に成形し、鋳造シリンダ
ブロツクに冷却水通路を形成せんとするものであ
る。

発明が解決しようとする課題前述の従来例１および従来例３は、比較的ボア
間の距離のある、従つて隣接部が肉厚であるシリ
ンダブロツクの鋳造に適し、ボア間の隣接部の肉
厚に制約のあるボアが密に隣接するシリンダブロ
ツクには不向きであり、また従来例２にあつては
隣接部の肉厚が薄いシリンダブロツクの鋳造に用
いられるが、薄い中空管状体の金属製連結中子２
７を鋳造に際し、そのまま鋳ぐるむものとなつて
いるため、金属管状体が薄い場合、鋳造に際し前
記連結中子２７が曲がつたり、中空部分がつぶ
れ、冷却水通路が閉塞されてしまうという問題点
があつた。

更に鋳造されたシリンダブロツクのウオータジ
ヤケツト内にある隣接部に冷却水通路が設けられ
ているため、該通路は外部から見え難く、そのた
め確実に設定形状の冷却水通路が確保されている
かどうか不安定であり、鋳造製品の品質保証の面
で問題があつた。

課題を解消するための手段本発明は、複数のボアが隣接して形成されるシ
リンダブロツクの各ボアの周囲に冷却水通路を鋳
造により形成するため、鋳型に取付けられるシリ
ンダブロツク用ウオータジヤケツト中子が、全ボ
アの周囲にウオータジヤケツト部を形成する主中
子部と、該主中子部に連結され隣接するボア間に
狭い冷却水通路を形成する連結中子とよりなるシ
リンダブロツク用ウオータジヤケツト中子におい
て、鋳造後前記狭い冷却水通路となる連結中子
は、鋳造時シリンダブロツクとの融着の良好な薄
肉で、中空幅の狭い偏平中空の金属管体よりな
り、崩壊性の良好なジルコン砂が内部に充填さ
れ、かつ両端部が主中子部形成の所定位置に橋架
セツトされ、前記主中子部と連結中子とが一体化
された構成のシリンダブロツクウオータジヤケツ
ト中子を提供することにより前述の課題を解決し
得たのである。

作用金属性偏平管体の中空内に崩壊性がよく、しか
も耐火度の高い粒状物であるジルコン砂を充填
し、また前記金属性偏平管体の両端を紙製シール
体で被覆し、該充填被覆金属管体の両端部を予め
シリンダブロツク用ウオータジヤケツト中子の主
中子部を形成する金型に橋架セツトし、ウオータ
ジヤケツト中子金型にシエル砂を充填焼結して、
前記金属偏平管体の両端部をウオータジヤケツト
中子の中に埋設一体化する。前記焼結の際、紙製
シール体は略焼失する。

前述の中子を使用してシリンダブロツクを鋳造
すると、隣接するボア間の限られた肉厚の中に中
空の偏平な金属管体が埋設され、該管体がシリン
ダブロツクの隣接するボア間の冷却水通路となる
ため、冷却効率の良いボアが隣接したタイプのシ
リンダブロツクが形成される。

前記管体内に充填されている崩壊性の良好な充
填耐火物であるジルコン砂の存在により、注湯時
に高温に曝され且つ湯の圧力を受ける金属管体に
剛性を与え、該金属管体の熱歪による変形を防止
することが可能となり、鋳造後前記金属管体内に
充填されていた耐火物は焼付を起すことなく綺麗
に落下せしめられ、鋳造シリンダブロツクに一体
化して残存する偏平な金属管体は閉塞されること
のない完全な形の中空を形成し、ボア間の冷却水
通路が確実に保持される。

前記構成の中子はシエル鋳造のみならず、シエ
ル以外のコールドボツクス、ハードツクス、ウオ
ームボツクス等の鋳造の場合も同様の手段により
埋設一体化鋳造を可能とする。

実施例以下本発明の構成を、第１図〜第４図に示す実
施例により説明する。

第１３図に示す如く、ボア５，５が隣接して形
成されるシリンダブロツク６の前記ボア５，５間
の狭い隣接部７に冷却水通路８を設ける鋳型に取
付けられるシリンダブロツク用ウオータジヤケツ
ト中子において、第３図、第４図に示すごとく、
シリンダブロツク用ウオータジヤケツト中子３
が、第１３図に示すごとく全ボア５，５の周囲に
ウオータジヤケツト部９を構成する主中子部４
と、該主中子部４に連結され、第５図、第１３図
に示す如く、ボア５，５間の隣接部７に設けられ
る狭い冷却水通路８を構成する連結中子１とより
なり、鋳造後前記狭い冷却水通路８となる連結中
子１は、第１図、第２図に示す如く、崩壊性の良
好な充填耐火物２たるジルコン砂が内部に充填さ
れ、両端が紙製シール体１１，１１で被覆された
偏平中空の金属管体よりなる。

前記充填耐火物２は鋳造後の砂落しに際し崩壊
性が良好でしかも鋳造時の耐火度の高いものとし
て砂状の粒状物が用いられる。

例えばジルコン砂を乾燥し、ばら砂の状態と
し、そのまま連結中子１内に充填し、両端を紙製
シール体１１，１１で被覆した後、連結中子の両
端部を主中子部４にセツトし、前記連結中子１の
両端の紙製シール体１１の周囲を含めシエル砂を
吹き込み焼成し、ウオータジヤケツト中子３とし
て一体化し、第１２図に示す如く、ジヤケツト金
型１０にセツトし鋳造の用に供する。前記焼成時
に紙製シール体１１は焼失し灰となる。

前記連結中子１としては、例えば、第１図に示
す如く、薄肉鋼管をプレスして偏平中空板状にし
て用いる。

前述の如くジルコン砂の充填された連結中子１
は充填物が排出されないように、その両端を第１
６図に示す如く、粘着紙テープ等の紙製シール体
１１でシール（封止）する。該充填封止連結中子
１を主中子部４にセツトし、前記紙製シール体１
１の周囲を含めシエル砂等を充填焼成してウオー
タジヤケツト中子３として一体化する。

第５図、第１３図に示す如き隣接部７の最小厚
さとが８mmであるところのボア５，５間の隣接部
７の肉厚が薄いシリンダブロツク６の鋳造用中子
につい試験を行つた。有効な冷却効果をもたらす
冷却水水量を保持するため、冷却水通路８内の幅
を１mmに形成するものとする。先づ板厚のテスト
については、連結中子１の鉄板の厚さを１mm、
0.7mm、0.5mmの３種類についてテストした結果１
mm厚及び0.7mm厚のものでは融着不良部が発生し、
母材の鋳鉄と剥離する為、冷却水通路としての冷
却効率が悪い。0.5mm厚のものは母材と完全に融
着するので冷却効率も良好であつた。

次に鋳造時の連結中子の変形防止と充填耐火物
の崩壊性のテストについては、耐火物を充填しな
い中空の儘の連結中子のみでは、鋳湯時の湯の熱
により変形してしまうので、変形を防止する為に
連結中子の中空部に耐火物を充填し、連結中子に
剛性を付加すると共に、鋳造後の型から取出した
鋳物のシヨツト研掃時に、前記耐火物がウオータ
ジヤケツト内で容易崩壊し排除される必要があ
る。充填耐火物としては砂状のものがよいがシリ
カ、セラミツクビーズ、ジルコン砂についてテス
トした結果、ジルコン砂が前述の特性につき優れ
ており、他のものは鋳造時の焼付を生じ、崩壊性
の面で難点があつた。

尚前記連結中子には錆を防止する為鍍金を施す
が、シヨツト研掃時の砂落ちはNiまたはCu鍍金
のものが良好で、Sn鍍金品は鋳造時に焼付が発
生し好ましくなかつた。

連結中子に充填された耐火物の鋳造前の流出防
止のテストについては、連結中子の両端部の紙テ
ープによるシールが良好であり、紙製シール体１
１の形状は、第１５図に示す如く栓状のもの１１
ａでは連結中子１の中空部に嵌入することがあり
好ましくなく、第１６図に示すキヤツプ状のもの
が最良である。

即ち、連結中子としては、0.5mm厚の鉄板がよ
く、ボア間の隣接部の狭い肉厚の確保に支障なく
鋳鉄との融着性も良好である。

充填耐火物としてはジルコン砂が焼付を起さず
崩壊性も良好である。

連結中子の中空内面に鍍金する場合は、Ni又
はCu鍍金が砂落ちを良好とする。

発明の効果本発明は連結中子として薄い偏平中空の金属管
体を用い、該管体に、充填耐火物として耐火性の
高い乾燥ばら砂状のジルコン砂を用い、かつ偏平
金属管体の両端を紙製シール体でシールして用い
るが故に、前記連結中子を用いるウオータジヤケ
ツト中子を使用してシリンダブロツクを鋳造する
と、紙製シール体は完全に焼失し、ボア間の狭く
限られた肉厚の隣接部の中に偏平中空の金属管体
が埋設され、該管体の鋳造時の変形が防止される
と共に鋳造後の該管体内の砂落ちも極めて良好で
あり、完全な中空の冷却水通路を確保することが
でき、鋳物の外からでは見えにくいウオータジヤ
ケツトのボア間隣接部内の冷却水通路を高い信頼
性をもつて形成することができ、ボアが隣接した
タイプのシリンダブロツクでも冷却効果が向上
し、エンジン効率を向上することが可能となり、
鋳造シリンダブロツクの品質保証が可能で、最も
安価に冷却水通路を設けることができ、生産性も
高く、連結中子により主中子部に橋渡しがされて
いるため、ウオータジヤケツト中子の変形を防止
しうるという各種の効果を奏する。

尚、耐火物充填の連結中子の両端をシールした
紙製シール体は中子焼成時又は鋳造時の湯の熱に
より灰状となるため、砂落ちの際の偏平金属管体
内の砂の排出には何等支障はない。

【図面の簡単な説明】

第１図は連結中子の実施例斜視図、第２図は同
上充填耐火物を充填し且つシール体の一部を破断
した連結中子の斜視図、第３図はウオータジヤケ
ツト中子の実施例の平面図、第４図は第３図中
−線断面図、第５図は本発明の中子を用いた鋳
造シリンダブロツクの隣接部部分拡大断面図、第
６図は第１の従来例中子の平面図、第７図は第６
図中−線断面図、第８図は第２の従来例中子
の平面図、第９図は第８図中−線断面図、第
１０図は第３の従来例中子の平面図、第１１図は
第１０図中−線断面図、第１２図は中子
組付金型平面図、第１３図は本発明の中子を用い
た鋳造シリンダブロツクの水平断面図、第１４図
は従来のシリンダブロツクの水平断面図、第１５
図、第１６図はシール体装着の連結中子断面図で
ある。１……連結中子、２……充填耐火物、３……シ
リンダブロツク用ウオータジヤケツト中子、４…
…主中子部、５……ボア、６……シリンダブロツ
ク、８……冷却水通路、９……ウオータジヤケツ
ト部、１１……紙製シール体。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数のボアが隣接して形成されるシリンダブ
ロツクの各ボアの周囲に冷却水通路を鋳造により
形成するため、鋳型に取付けられるシリンダブロ
ツク用ウオータジヤケツト中子が、全ボアの周囲
にウオータジヤケツト部を形成する主中子部と、
該主中子部に連結され隣接するボア間に狭い冷却
水通路を形成する連結中子とよりなるシリンダブ
ロツク用ウオータジヤケツト中子において、鋳造
後前記狭い冷却水通路となる連結中子は、鋳造時
シリンダブロツクとの融着の良好な薄肉で、中空
幅の狭い偏平中空の金属管体よりなり、崩壊性の
良好なジルコン砂が内部に充填され、かつ両端部
が主中子部形成の所定位置に橋架セツトされ、前
記主中子部と連結中子とが一体化された構成とさ
れていることを特徴とするシリンダブロツク用ウ
オータジヤケツト中子。