JPH0739474Y2 - 鋳抜き孔成形用鋳造金型 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、シリンダボアの如き鋳抜き孔を有するシリン
ダブロックのような鋳造品を鋳造する鋳抜き孔成形用鋳
造金型に関するものである。

（従来の技術） 鋳物は、その形成により各部の収縮率が異なり、特に鋳
抜き孔に関しては、孔と直角方向の収縮率の差異がある
ときは孔の倒れが発生する。

第７図は従来の問題点を指摘する説明的断面図でシリン
ダブロック図であり、例えば多気筒のシリンダブロック
を鋳造する場合、鋳造されたシリンダブロック鋳物51に
は例えば４気筒のものでは４個のシリンダボア52乃至55
が並設され、シリンダボアは鋳造時に鋳抜き孔として成
形される。かかるシリンダボアをなす鋳抜き孔は、図で
は縦方向（軸線方向）に長く、各軸線が平行するように
４個並設され、上部はシリンダヘッドと接合されるので
開放され、下部にはクランクケース上半部56が一体に形
成され、上部と下部のヒートマスが異なるので、鋳造シ
リンダブロック凝固時に各方向の収縮率の差でシリンダ
ボア52乃至55に倒れが発生する。具体的には、並設され
たシリンダボア52乃至55は、軸線の下部側がシリンダボ
アの配列方向の中心側に向って傾斜し、即ち軸線N0が本
来の鉛直な軸線N1に対し斜となり倒れが発生する。図中
左側の２個のシリンダボア52,53は軸線が、下部がシリ
ンダブロックの中心側である右側に偏寄するように傾斜
し、一方、右側の２個のシリンダボア54,55は軸線が、
下部が左側に偏寄するように傾斜する。

かかる倒れに対処すべく、通常は前記した倒れ量以上の
加工代を付し、該加工代を切削加工して軸線が鉛直の倒
れの無いシリンダボア、即ちピストン摺動面を得てい
る。

（考案が解決しようとする技術課題） 以上の従来技術は、鋳抜き孔の倒れ分を見込んで過大な
加工代を付与している。特に鋳物が難切削の場合や、FR
Mシリンダボアの如く、鋳抜き孔内面に繊維成形体を鋳
包んでいる場合等では、加工代の増大は、切削用刃具の
寿命の大幅な短縮や、加工時間の著しい増加を招く等の
不都合が発生する。

そこで、上記した鋳物の鋳抜き孔の倒れとは反対方向に
鋳抜き孔成形用芯金を傾斜させてセットし、鋳抜き孔の
倒れをキャンセルするように鋳造することも考えられ
る。しかしながら、これによると芯金が固定状態で傾斜
してセットされているので、鋳造後の離型が不可能であ
る。一方、通常のシリンダブロックの場合、ボア周囲に
は鋳鉄製スリーブを、又、FRMシリンダブロックの場
合、ボア周囲には繊維形成体を鋳包むためにセットする
のであるが、これら鋳鉄製スリーブや繊維成形体と芯金
との間のクリアランスは、バリ進入、或いは繊維成形体
の潰れ等の理由から小さくとる必要があり、芯金が傾斜
していると挿入時に干渉し、芯金を傷めたりする虞があ
り、特に繊維成形体をセットする場合には、該繊維成形
体が脆いので破損する。

本考案は、以上の如き課題を解決すべくなされたもので
あ、その目的とする処は、倒れのないシリンダボアの如
き鋳抜き孔を成形することができ、爾後の孔加工を容易
化し、且つ芯金や、鋳包まれる繊維成形体等を傷めるこ
となく鋳造を行なえるようにした鋳抜き孔成形用鋳造金
型を提供するにある。

（課題を解決する手段） 上記目的を達成するために本考案は、固定型、可動型及
びこの間に介設される鋳抜き孔成形用芯金からなる鋳抜
き孔成形用鋳造金型において、該芯金を固定型、可動型
の一方に水平方向、上下方向に遊嵌させて鉛直線に対し
て傾動自在に保持するとともに、他方には前記した芯金
と嵌合され、嵌合により所定量該芯金が傾斜し得るよう
に位置決め部を設けたことを特徴とする。

前記鋳抜き孔成形用芯金は位置決め部にテーパ嵌合する
ようにしてもよい。

前記鋳抜き孔はシリンダブロックのボアであり、該鋳抜
き孔は複数個直列に形成され、該鋳抜き孔群の中央を基
準点とした場合に、各鋳抜き孔を成形する芯金は該芯金
の下端部が前記基準点から離れる方向に各々傾斜させ
る。

前記した鋳抜き孔はシリンダブロックのボアであり、該
ボアの周囲に繊維成形体スリーブが鋳包まれたFRMシリ
ンダブロックである。

前記鋳抜き孔成形用芯金は水平方向及び上下方向に弾圧
部材により押圧されている。

（上記した手段による作用） 上記手段によれば、鋳抜き孔成形用芯金が固定、可動の
型間に遊嵌され、且つ倒れ方向とは反対側に傾斜してセ
ットされ、これにより鋳造されるので、凝固、収縮時に
収縮率の差異による倒れを修正し、鋳造後に鉛直の軸線
を有する鋳抜き孔が成形され、又、鋳造型が型閉時に位
置決め部との間で芯金を傾斜させるので、芯金へのスリ
ーブや繊維成形体のセットは芯金に対して軸線を一致さ
せてなされ、セットは双方を傷めることなく円滑になさ
れる。そして、芯金を弾圧部材で支持するので、収縮に
応じて追従し、鋳抜き孔を傾斜しないように、鉛直に成
形する。

（実施例） 次に本考案の一実施例を添付した図面に従って詳述す
る。

第１図はシリンダブロック鋳造金型による鋳造の説明的
縦断側面図、第２図は同要部の拡大説明断面図で型開状
態の図、第３図は第２図矢視３方向の図、第４図は同型
閉状態で鋳造状態の図、第５図及び第６図は弾圧部材を
介設した実施例の説明図で断面図として示し、第５図は
型開状態の図、第６図は同型閉状態の図である。

第１図はシリンダブロックを鋳造する金型10及びこれに
より得られるシリンダブロック１を示す。シリンダブロ
ック１は実施例では４気筒のものを示し、上半部に４個
のシリンダボア２…が並設され、各シリンダボア２…内
には実施例では繊維成形体３が夫々鋳包まれており、又
これの外周にはウオータージャケットを構成する水通路
４が形成され、下半部にはクランク軸半部を支持するク
ランクケース上半部５が一体に形成されている。

金型10は、例えば可動の上型11、固定の下12、鋳抜き孔
成形用の芯金13及び実施例では側部の可動型（摺動型）
からなる側型14を備え、上型11上には押え板15が設けら
れている。固定の下型12は図示しない基台等に固定さ
れ、可動の上型11は図示しない昇降台等に支持されてい
る。芯金13…は実施例では４気筒のシリンダブロックな
ので４個有し、上型11から下型12に垂下遊合するように
形成されている。

芯金13は上型11に遊嵌支持されている。これを第２図で
示し、上型11鋳抜き孔成形部には芯金13の支持部16を形
成する。支持部16は縦方向に所定の長さを有し、凹状に
形成され、下半部17は上半部18よりも小径で、上半部18
は上方への長さが短く、天井部18aはフラットに形成さ
れて閉塞され、下半部17は上半部18と連通し、これより
も小径で下方に開放されている。

芯金13の上端部には大径部13aを備え、中間部乃至下部
の本体部13bは大径部13aと一体で、これより小径に形成
され、長さを有する。芯金13の大径部13aは支持部16の
上半部18に遊嵌され、芯金13の大径部13aの上面13cと天
井部18aとの間、及び大径部13aの外周部13dと上半部18
の内周部18bとの間にはクリアランスが形成されてい
る。芯金13の本体部13bは、支持部16の下半部17に遊嵌
されて上型11の型合わせ面11a下方に所定長さ垂下突出
し、本体部13bの上部外周部13eと下半部17の内周部17a
との間にはクリアランスが形成され、芯金13は上端部13
aの周辺部下面13fで支持部16の上半部18の肩部18cに係
止支持されている。

かくして、上型11の支持部16に芯金13はクリアランスに
より上方に、又図では側方にクリアランスの範囲内で可
動なる如く遊合支持されることとなる。

一方、下型12の芯金13と対向する上面12aには、型閉時
に該芯金13所定量傾斜させる位置決め部20を上方に突出
するように設ける。位置決め部20は、第２図及び第３図
に示されるように、下型12の上面12a上に突出した繊維
成形体21の下端を保持する保持ベース20a上に中心から
Ｓだけオフセットした位置に突設され、保持ベース20a
の上端部周には繊維成形体21の下端部を係止保持する係
止段部20bが形成されている。位置決め部20は、図のよ
うに台形をなしてテーパー状に突設され、芯金13の下端
面13gには上方に凹出する位置決め凹部19を形成し、該
凹部19は前記した位置決め部20と嵌合するようにテーパ
ー凹状に形成されている。

即ち、第２図において自由吊り下げ状態に於ける芯金13
の軸線N1（このときの芯金13の中心を通る鉛直線と同
じ）と、保持ベース20aの図示せぬ軸線とが合致してお
り、保持ベース20aの上の位置決め部20のみがＳだけオ
フセットしている。Ｎは位置決め部20の軸線である。

かかる状態で、下型12の保持ベース20aの係止段部20b
に、繊維成形体21の下端部を嵌合し、繊維成形体21を起
立させて係止、保持する。繊維成形体21は、かかる下型
12の保持ベース20a上に鉛直に、そして上方の芯金13の
軸線とその軸線が一致するように保持される。これを第
２図で示し、続いて上型11を降下させ、かかる降下にに
さいし、予め自由状態下で鉛直に垂下された芯金13は、
繊維成形体21が上記により該芯金13と軸線が一致するの
で、降下により該芯金13は繊維成形体21を傷めることな
くこれの内周に嵌挿される。

芯金13の降下が進行し、該芯金13の繊維成形体21に対す
る嵌挿が略々完了するに際し、芯金13底面の係合凹部19
が下型12の位置決め部20に嵌合し、位置決め部20は上記
したようにオフセットされているので、オフセット分に
相当する量芯金13は傾斜することとなる。

これを第４図で示し、芯金13の軸線はN2の如く鉛直な軸
線N1に対しθ傾斜することとなり、第１図は説明の便宜
上、傾斜角度を大きく表わした。

かかる芯金の13の軸線の傾斜は、鋳抜き孔の上下の収縮
率の差異による傾斜とは反対方向とし、実施例では４気
筒のシリンダブロックなので、第１図の如く図の左側の
２個の芯金13A,13Bは夫々シリンダブロックの中心側の
反対側、図では左側に下部が偏寄するように傾斜する。
一方、図の右側の２個の芯金13c,13Dは、下部が中心側
とは反対側に偏寄するように傾斜させ、即ち前記芯金13
A,13Bとは反対側に傾斜させる。

この傾斜量θは、シリンダブロックとして鋳造後に鋳抜
き孔の前記した収縮差による倒れ、即ち鋳抜き孔の傾斜
を見越し、これをキャンセルする量とする。このように
傾斜させて位置決め部20でロックした状態で溶湯Ｍを金
型のキャビテイに注入充填し、シリンダブロックを鋳造
し、上下の収縮率の差異により、通常では、前記したよ
うに鋳抜き孔をなす繊維成形体を含むシリンダボア下部
が、シリンダブロックの中心方向に傾斜するように倒れ
て成形されるが、芯金13は傾斜、倒れとは反対側に傾斜
しているので傾斜をキャンセルし、鋳造後の状態では得
られた鋳抜き孔、即ち、繊維成形体21を含むシリンダボ
アは鉛直に、本来の軸線とその軸線が合致するように成
形されることとなる。

ところで、成形後の型開時においては、芯金13は既述の
ように上型11に遊嵌支持され、即ちフローテイング状態
で支持されているので、アンダーカット部があったとし
てもこれに沿って遊動し、カジリ等を防止することがで
き、鋳抜き孔、芯金に無理な力が作用せず、円滑に型開
と鋳造品の取り出しが行なえる。

第５図及び第６図は弾圧部材を介設した例を示す。

第５図は型開状態を示し、上型11とこの上の押え板15と
で形成される前記した凹状支持部16に弾圧部材を介設す
るもので、前記した大径の上半部18の外側に区画された
収納室30…を放射状等に設ける。該収納室30に上半部18
の内周部18bから内方に突出する押圧ピン31…の基部31a
を軸方向に摺動自在に嵌装する。そして、該ピンの基部
31aを、収納室30に介装したバネ32により、該ピン31が
支持部16の上半部18に遊合支持された芯金13の大径部13
aの外周部13dを押圧するように弾圧する。

一方、上半部18の天井部をなす押え板15の中央部には上
方に凹出する凹部33を設け、該凹部33内にバネ34を介設
し、該バネ34により芯金13の上面13cを直接下方にその
弾圧力によって押圧する。

この実施例に於ても、下型12には位置決め部20を芯金の
軸線に対してその軸線がオフセットするように突設し、
芯金13の下端面には位置決め凹部19を形成した。尚、本
実施例は弾圧機構を付設しただけで、他の構造は前記と
同様なので同一部分には同一符号を付し、説明は省略す
る。

第６図は型閉状態を示し、芯金13は上型11に弾圧部材で
弾圧支持され、且つ遊嵌支持されているので位置決め凹
部19と位置決め部20との嵌合により前記した如く軸線が
傾斜し、倒れる。かかる状態で既述と同様に鋳造を行な
う。

以上図示した実施例を説明したが、鋳造品はシリンダブ
ロックに限られず任意であり、各種の鋳抜き孔を成形す
る必要のある鋳造品に用いることができる。

（考案の効果） 以上で明らかなように本考案によれば、 シリンダブロックの如く、軸方向に長く、且つ複数のシ
リンダボアの如き鋳抜き孔を有する鋳造品の鋳造にさい
し、鋳抜き孔の軸線の倒れ、傾斜の発生が可及的に抑
制、防止でき、従来のように加工代を大きく設ける必要
がなくなり、鋳抜き孔の切削等の機械加工を少なくする
ことができ、又加工が容易化する。特に、鋳造品が難切
削材や繊維成形体を鋳包んものの場合においては、既述
のように加工代が少なくてすむので加工が可及的に少な
くでき、加工の容易化、切削用刃具の寿命の延長、加工
時間の短縮が図れる。

又、以上の効果を得るにさいし、型の一方に芯金を遊嵌
支持し、型の他方に位置決め部を設け、型閉時、即ち、
鋳造時に芯金が鋳抜き孔成形時の倒れとは反対側に傾
斜、倒すようにセットすればよく、簡単な構造で上記を
実現できる他、セット以前の状態では、芯金が鉛直なの
でシリンダボア成形時の如く鋳鉄スリーブや繊維成形体
をセットするにさいし、芯金を傷めたり、脆い繊維成形
体を傷めることがない等多大の利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図はシリン
ダブロック鋳造金型による鋳造の説明的縦断側面図、第
２図は同要部の拡大説明断面図で、型開状態の図、第３
図は第２図矢視３方向の図、第４図は同型閉状態で鋳造
状態の図、第５図及び第６図は弾圧部材を介設した実施
例の説明図で断面図として示し、第５図は型開状態の
図、第６図は同型閉状態の図、第７図は従来の問題点を
指摘する説明的断面図でシリンダブロックの図である。 尚図面中１は鋳造品であるシリンダブロック、２は鋳抜
き孔であるシリンダボア、3,12はFRMを構成する繊維成
形体、10は金型、11は可動型、12は固定型、13は芯金、
16は芯金13を遊嵌支持する支持部、19は芯金側の位置決
め凹部、20は固定型側の位置決め部、31,32,34は弾圧部
材、Ｎは位置決め部20の軸線、N1は鉛直線（自由吊り下
げ状態に於ける芯金の軸線）、N2は傾斜時の芯金の軸線
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小野 朝次郎 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 実開 平２−32359（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−118946（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−118650（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定型、可動型及びこの間に介設される鋳
   抜き孔成形用芯金からなり、該芯金を固定型、可動型の
   一方に水平方向、上下方向に遊嵌させて鉛直線に対して
   傾動自在に保持するとともに、他方には前記した芯金と
   嵌合され、嵌合により所定量該芯金が傾斜し得るように
   位置決め部を設けたことを特徴とする鋳抜き孔成形用鋳
   造金型。
2. 【請求項２】前記鋳抜き孔成形用芯金は位置決め部にテ
   ーパ嵌合されることを特徴とする請求項１記載の鋳抜き
   孔成形用鋳造金型。
3. 【請求項３】前記鋳抜き孔はシリンダブロックのボアで
   あり、該鋳抜き孔は複数個直列に形成され、該鋳抜き孔
   群の中央を基準点とした場合に、各鋳抜き孔を成形する
   芯金は該芯金の下端部が前記基準点から離れる方向に各
   々傾斜させた請求項１記載の鋳抜き孔成形用鋳造金型。
4. 【請求項４】前記した鋳抜き孔はシリンダブロックのボ
   アであり、該ボアの周囲に繊維成形体スリーブが鋳包ま
   れたFRMシリンダブロックである請求項１記載の鋳抜き
   孔成形用鋳造金型。
5. 【請求項５】前記鋳抜き孔成形用芯金は水平方向及び上
   下方向に弾圧部材により押圧されていることを特徴とす
   る請求項１記載の鋳抜き孔成形用鋳造金型。