JPH0732126A

JPH0732126A - シリンダブロック鋳造法

Info

Publication number: JPH0732126A
Application number: JP18272193A
Authority: JP
Inventors: Masuo Shimizu; 益雄清水; Masaharu Anami; 正治阿南; Mitsuhiro Karaki; 満尋唐木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-07-23
Filing date: 1993-07-23
Publication date: 1995-02-03
Anticipated expiration: 2015-01-31
Also published as: JP3003464B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳造後の製品の金型からの押し出し力が小さ
いシリンダブロック鋳造法の提供。【構成】一対の型１、２の一方に設けたライナホルダ
３にシリンダライナ４を圧入保持し、型締めした状態で
ライナホルダ３とシリンダライナ４との間に隙間５を形
成しておき、この状態でシリンダライナ外周キャビティ
に注湯し、凝固後型開きしてシリンダブロックを型から
取外す。隙間５があるので、シリンダライナを一体に鋳
ぐるんだシリンダブロックは小さな押し出し力で型から
取り外すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関のシリンダブ
ロックの鋳造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平１−１５０４２９号公報は、一対
の型の一方に設けられたライナホルダにシリンダライナ
を圧入して仮止めし、型締め後シリンダライナの外周側
に溶湯を鋳込み、凝固後型開きしてシリンダライナを一
体に有するシリンダブロックを押出しピンにて取り出す
シリンダブロックの鋳造法を開示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鋳ぐるまれる
シリンダライナがライナホルダに圧入されて上型に固定
されるので、鋳造後に金型から製品を押し出し離型させ
る時に円滑に離型せず、強い押し出し力をかけることに
なり、製品が割れたり歪んだりするという問題がある。
本発明の目的は、鋳造後の製品の金型からの押し出し力
が小さくて済むシリンダブロック鋳造法を提供すること
にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のシリンダブロック鋳造法は次の（１）または
（２）の方法から成る。（１）一対の型の一方に設けられたライナホルダに円
筒状のシリンダライナを圧入保持し、型締めしてシリン
ダライナの外周に溶湯を注湯し凝固させてシリンダブロ
ックを鋳造し、型開きしてシリンダライナを一体に有す
るシリンダブロックを前記一方の型のライナホルダから
とり外す、シリンダブロック鋳造法において、前記型締
めしたときに、シリンダライナを、ライナホルダとシリ
ンダライナとの間に隙間を有する状態に置いて注湯を実
行するシリンダブロック鋳造法。（２）前記型締めしたときのライナホルダとシリンダ
ライナとの間の隙間を、内周面の面粗度が５０〜３００
Ｒ_Zであるシリンダライナを用いることによって形成す
る（１）のシリンダブロック鋳造法。

【０００５】

【作用】上記（１）、（２）の鋳造法では、ライナホル
ダとシリンダライナ間に隙間が存在する状態で溶湯を鋳
込み凝固させるので、ライナホルダとシリンダライナと
の係合力が弱くなっており、型開きして金型から製品を
押し出すときの製品取出し力が低下し、製品が割れたり
歪んだりすることが防止される。

【０００６】

【実施例】本発明の望ましい実施例を、図面を参照して
説明する。図１、図２は本発明の第１実施例を、図３は
本発明の第２実施例を、図４は本発明の第３実施例を、
図５は本発明の第４実施例を示している。全実施例にわ
たって共通構成部分には同一符号を付してある。はじめ
に、全実施例について共通な構成、作用を、たとえば図
１、図２を参照して説明する。一対の金型１、２の一方
には、たとえば上型１と下型２とからなる一対の型のう
ち上型１には、ライナホルダ３が一方の型と一体又は別
体に設けられており、ライナホルダ３に円筒状のシリン
ダライナ４を圧入保持する。この圧入保持はシリンダラ
イナ４を一方の型に仮止めするためであり、鋳造後はシ
リンダライナ４はライナホルダ３から外されるものであ
る。

【０００７】ついで、一対の型１、２、スライド中子６
を含む複数の分割型を型締めし、シリンダライナ４の外
周側のキャビティに溶湯、たとえばアルミ溶湯を注湯
し、凝固させて、シリンダライナ４を一体に有するシリ
ンダブロックを鋳造する。この場合、型締めした時点
で、シリンダライナ４を、シリンダライナ４とライナホ
ルダ３との間に半径方向の隙間５を有する状態に置き、
その状態で注湯を実行する。この半径方向隙間の形成の
仕方は各実施例で異なる。

【０００８】ついで、型開きして、シリンダライナ４を
一体に有するシリンダブロックを押し出しピンで押して
一方の型、たとえば上型１から取り外す。この時、シリ
ンダライナ４はライナホルダ３から外れる。その後、シ
リンダブロックの上面、シリンダライナ内面等、機械加
工を施すべき面に機械加工を施して仕上げる。

【０００９】上記方法においては、次の作用がある。す
なわち、シリンダライナ４とライナホルダ３との間に隙
間５を形成した状態で、シリンダライナ外周キャビティ
に溶湯を鋳込むので、溶湯が凝固したときに隙間５は保
持され、凝固後の、シリンダライナ４とライナホルダ３
との係合力は隙間５が無い場合に比べて弱くなる。した
がって、型開き時にシリンダブロックを型から押し出す
時に、容易に円滑に押し出すことができる。そのため、
過大押し出し力による、シリンダブロックの損傷や歪み
が防止される。

【００１０】つぎに、各実施例に特有の構成、作用を説
明する。第１実施例では、図１に示すように、シリンダ
ライナ４をライナホルダ３より長く作製しておき、シリ
ンダライナ４をライナホルダ３に圧入したときに、シリ
ンダライナ４の下端がライナホルダ３の下端から０．１
〜１．５ｍｍだけ下方に突出するようにする。そして、
型締めした時に、図２に示すように、シリンダライナ４
が、一対の型１、２間により軸方向に圧縮されて、上記
０．１〜１．５ｍｍの突出量分だけ短縮され、それと同
時にシリンダライナ４はほぼ樽状に変形する。その結
果、シリンダライナ４とライナホルダ３との間に半径方
向隙間５が形成される。この状態でシリンダライナ４の
外周のキャビティに溶湯が鋳込まれ、凝固される。溶湯
の凝固によって、型開きしても、シリンダライナ４とラ
イナホルダ３との間には隙間５が存在している。したが
って、シリンダライナ４とライナホルダ３との係合力は
弱まり、型開き後シリンダブロックを比較的小さな押し
出し力で容易に上型１から取り外すことができる。

【００１１】上記において、突出量を０．１〜１．５ｍ
ｍとする理由は次の通りである。０．１ｍｍより小の場
合はシリンダライナ４の樽状への変形量が小さく、隙間
５も小さくなって、シリンダライナ４とライナホルダ３
との間の係合力が十分に弱くならないからである。ま
た、１．５ｍｍより大の場合は、シリンダライナ４に生
じる樽状変形が大になり過ぎて、シリンダライナ４に座
掘損傷が生じたり、歪みが大きくなり過ぎて加工代を越
えたりする不具合が生じるからである。

【００１２】図３は、本発明の第２実施例を示してい
る。第２実施例では型締めの圧縮力によってシリンダラ
イナ４を樽状に変形させるのではなく、はじめからシリ
ンダライナ４Ａを機械加工によって少なくとも内面を樽
型に製造しておくようにする。そして、この樽型シリン
ダライナ４Ａをライナホルダ３に圧入保持するようにす
る。圧入後には、シリンダライナ４Ａはライナホルダ３
下端より下方に突出しない。したがって、第２実施例で
は型締め前にも、型締め後にも、シリンダライナ４Ａと
ライナホルダ３との間には半径方向隙間５が存在する。
この状態でシリンダライナ外周キャビティに溶湯を注湯
し、凝固させる。凝固後、シリンダブロックを型から取
り外すが、半径方向隙間がそのまま残っているので、シ
リンダライナ４Ａとライナホルダ３との係合力は小さ
く、容易に取り出せる。

【００１３】図４は、本発明の第３実施例を示してい
る。第３実施例では、シリンダライナ４Ｂをはじめから
断面コ字形に形成しておき、それをライナホルダ３に圧
入するようにする。したがって、型締め前にも型締め後
にも、シリンダライナ４Ｂとライナホルダ３との間には
隙間５が存在する。このため、鋳造後においてもシリン
ダライナ４Ｂとライナホルダ３との係合力は弱く、シリ
ンダブロックを型から容易に取り出すことができる。

【００１４】図５は、本発明の第４実施例を示してい
る。第４実施例では、シリンダライナ４Ｃの内周面に、
表面粗さ５０Ｒ_Z〜３００Ｒ_Zの範囲の加工模様（条
痕）を故意に残す。このシリンダライナ４Ｃをライナホ
ルダ３に圧入保持する。型締めしてシリンダライナ外周
キャビティに溶湯を注湯し、凝固させる。この場合、型
締めした状態では、シリンダライナ４Ｃとライナホルダ
３との間には条痕による隙間５があるので、シリンダラ
イナ４Ｃとライナホルダ３との接触状態は面接触から線
接触となり、接触面積は減少している。上記の加工模様
は、特別に切削工程の追加を必要としない。すなわち、
シリンダライナは、通常、遠心鋳造法で作られているた
め、内径の精度が出ていないので、従来からも１０〜３
０Ｒ_Zの粗さに内径加工を行なっているが、本発明では
この加工における面粗さを５０Ｒ_Z〜３００Ｒ_Zに設定
すればよいだけである。

【００１５】溶湯凝固後、型開きしてシリンダライナ４
Ｃが一体のシリンダブロックを上型１から取り外す。こ
の場合、シリンダライナ４Ｃとライナホルダ３との間の
条痕による隙間５によって、シリンダライナ４Ｃはライ
ナホルダ３から容易に外れることができ、型から円滑に
取り外すことができる。

【００１６】つぎに、各実施例によるライナ抜き力の低
下をみる試験をおこなったので、その結果を示す。試験
では、ライナホルダの長さは１４３．８ｍｍとした。そ
して、シリンダライナの条件を種種にかえて試験を行な
った。シリンダライナの条件と抜き力の関係は次の通り
であった。形状ストレートストレートバレル長さ（ｍｍ）１４３．８１４３．８１４３．９表面粗さ２５Ｒｚ５０Ｒｚ２５Ｒｚ４２．５３８．５２９．５４４．５２４．８抜き力５１．９（トン）５３．８４３．８３８．５平均４５．８３８．５２７．２比率（％）１００８４．０５９．２効果（％）１６４０．８上記の抜き力の結果を図示すると図６に示す通りであ
り、それを比率で図示すると図７に示す通りである。こ
れらの試験から、ほぼ樽形状にすることにより約４０
％、旋盤目を残すことにより、約１５％の抜き力低下が
あることがわかった。

【００１７】

【発明の効果】本発明のシリンダブロック鋳造法では、
ライナホルダとシリンダライナとの間に隙間を設けて、
シリンダライナの外周側のキャビティに注湯して鋳造す
るようにしたので、型開きして鋳造シリンダブロックか
ら型から外すとき小さな押し力で円滑に取り出すことが
できる。その結果、製品の割れ、歪みがなくなり、製品
歩留りが向上し、製品コストを低減できる。また、製品
の金型からの離型不良による鋳造サイクルの中断が減少
し、生産性を向上できる。さらに、離型に必要な押し出
し力が少なくて済むので、金型や鋳造設備に設ける押し
出し機構が簡素化でき、金型や鋳造設備を小型化でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるシリンダブロック
鋳造法の、シリンダライナをライナホルダに圧入した状
態の断面図である。

【図２】本発明の第１実施例の方法の、型締めしてシリ
ンダライナとライナホルダとの間に隙間を作った状態の
断面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係わるシリンダブロック
鋳造法の、シリンダライナの断面図である。

【図４】本発明の第３実施例に係わるシリンダブロック
鋳造法の、シリンダライナの断面図である。

【図５】本発明の第４実施例に係わるシリンダブロック
鋳造法の、シリンダライナをライナホルダに圧入した状
態の断面図である。

【図６】抜き力（トン）とシリンダライナ条件との関係
図である。

【図７】抜き力（％）とシリンダライナ条件との関係図
である。

【符号の説明】

１上型２下型３ライナホルダ４シリンダライナ５隙間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の型の一方に設けられたライナホル
ダに円筒状のシリンダライナを圧入保持し、型締めしてシリンダライナの外周に溶湯を注湯し凝固さ
せてシリンダブロックを鋳造し、型開きしてシリンダライナを一体に有するシリンダブロ
ックを前記一方の型のライナホルダからとり外す、シリ
ンダブロック鋳造法において、前記型締めしたときに、シリンダライナを、ライナホル
ダとシリンダライナとの間に隙間を有する状態に置いて
注湯を実行することを特徴とするシリンダブロック鋳造
法。
【請求項２】前記型締めしたときのライナホルダとシ
リンダライナとの間の隙間を、内周面の面粗度が５０〜
３００Ｒ_Zであるシリンダライナを用いることによって
形成する請求項１記載のシリンダブロック鋳造法。