JPS593144A - シリンダヘツドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用のシリンダヘッドの製造方法に係り
、特に弁間亀裂防止用の耐熱板を鋳込んで取付けるよう
にしたシリンダヘッドの製造方法に関する。

シリンダヘッドはシリンダの一端を閉塞するようにシリ
ンダブロックに取付けられ、これにＪ：ってピストンと
ともに密閉空間から成る燃焼室を形成するようにしてい
る。そしてシリンダヘッドにはその燃焼室に臨む表面に
吸気ボー１−と排気ボートとがそれぞれ開口しており、
これらの聞［１には吸気弁と排気弁とが取付けられるよ
うになっている。これら一対の弁が取付けられる吸気ボ
ートと排気ボートの間の部分、ずなわら弁間部分におい
ては燃焼爆発に伴って大きな熱負荷を受けるために、こ
の部分が上記熱負荷によって亀裂を生じ易いという問題
がある。

このような弁間亀裂を防止するために、シリンダヘッド
の全体を耐熱性を有Ｊる金属から形成りることも考えら
れるが、このような対策によればシリンダヘッドのコス
トが著しく高くなる。そこで例えば実公昭４７−２２０
０６号公報には、弁間に耐熱板を一体的に鋳込んだシリ
ンダヘッドが開示されている。この耐熱板は上記一対の
弁間において燃焼室に臨む表面に露出しないようにシリ
ンダヘッドを形成する母材に埋込むようにして取付けら
れている。従ってこのような構成によれば、耐熱板が燃
焼室に臨む表面に露出されていないために、耐熱効果が
十分に発揮されず、また耐熱板が母材に埋込まれている
ために鋳造の際における耐熱板の位置決めおよび保持が
非常に勤しいという欠点を有している。

そこで例えばシリンダヘッドを形成づる砂型の受は側の
上面に平坦な耐熱板を載置し、そしてこの耐熱板を鋳込
むようにシリンダヘッドを鋳造することにより、耐熱板
をシリンダヘッドの燃焼室に臨む表面に露出させること
が可能になる。ところがこのような方法によれば砂型の
受【ノの上面と耐熱板のエツジとの境界部において局部
的に温度が下がり、このために溶融金属の流動が良好で
なくなり、この結果耐熱板とシリンダヘッドとの結合が
確実に行なわれなくなるという欠点を生ずる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、耐熱板とシリンダヘッドの母材との結合が確実にな
されるとともに、耐熱板が燃焼室に臨む表面に露出する
ことにより、シリンダヘッドの特に弁間部分に高い耐熱
性を付与するようにしたシリンダヘッドの製造方法を提
供することを目的とするものである。

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。

第１図はこの実施例のシリンダヘッドに組込まれる耐熱
板１を示しており、この耐熱板１は鋳鉄から成るシリン
ダヘッドに鋳込む場合における親和性が高く、しかも耐
熱性に優れた材料、例えば５８４１等の圧延鋼から構成
されている。そしてこの耐熱板１の両側面は、吸気ボー
トおよび排気ボートの開口縁部に整合するように円弧状
に切欠かれるとともに、その下端には必要に応じて段部
２が形成されている。またこの耐熱板１には燃料噴射ノ
ズルの先端が挿入される小孔３が形成されている。また
この耐熱板１の下面の両端には、一対の脚部４が形成さ
れている。なお脚部４は必ずしも耐熱板１と一体である
必要はなく、別部材を耐熱板１に結合して形成してもよ
い。

このような耐熱板１はシリンダヘッドを鋳造する砂型の
受は側５の載置面６上に第２図に示ずように載置される
。このときに載置面６には上記耐熱板１の脚部４が当接
するために、耐熱板１と載置面６との間には空間７が形
成されることになる。

そしてこのような状態において溶融した鋳鉄をこの砂型
内に流し込むことにより、シリンダヘッド８によってこ
の耐熱板１が鋳込まれることになる。

しかも上記耐熱板１の下側の空間７にも溶融した鋳鉄が
流れ込み、これによって耐熱板１は脚部４の下端面以外
の部分においては完全に鋳鉄によって鋳包まれることに
なる。このようにして耐熱板１を鋳込むようにして鋳造
されたシリンダヘッド８は、その下面、すなわち燃焼室
に臨む表面側が機械加工され、これによって第２図にお
いて鎖線９で示す位置まで除去されることになる。この
結果上記耐熱板１の脚部４および耐熱板１の下面の一部
が同時に除去加工されることになる。

第３図および第４図はこのようして鋳造されたシリンダ
ヘッド８を示しており、このシリンダヘッド８の上記耐
熱板１の両側には、それぞれ吸気ボート１０と排気ボー
ト１１とが形成され、これらの吸気ボート１０および排
気ボート１１の開口縁部にはバルブシート１２．１３が
それぞれ鋳込まれている。なＪ３バルブシート１２．１
３は上記耐熱板１の側面側に形成された段部２に係合さ
れている。また吸気ボート１０および排気ボート１１に
はそれぞれ吸気弁および排気弁を支持する貫通孔１４．
１５が連通されている。なおこのシリンダヘッド８の下
面を鎖線９の位置まで除去する際に、上記バルブシート
１２．１３の下面も一緒に除去加工されるようになって
いる。

以上に述べたようにこの実施例のシリンダヘッド８によ
れば、耐熱板１に脚部４を形成し、この脚部４によって
砂型の受ｔプ側５の載置面６に第２図に示すように浮か
した状態で保持し、これによってシリンダヘッド８にこ
の耐熱板１を鋳込むようにしている。従って耐熱板１を
浮かして保持するための特別な位置決め保持手段を必要
としない。

またこの耐熱板１は脚部４によって浮かして砂型に取イ
］けるようにしているために、第２図に示す鎖線９が耐
熱板１と交差する点１６の位置において、注湯時に溶融
した鋳物の温度が局部的に低下することなく十分に流れ
こみ、これによって耐熱板１とシリンダヘッド８との強
固な結合力が得られる。またこの実施例においては、シ
リンダヘッド８に耐熱板１を鋳込んだ状態で、第２図に
おいて鎖線９の下側の部分を除去加工し、これによって
耐熱板１の下側の表面をも一緒に切削加工するようにし
ているために、耐熱板１の設置位置、大きさ等の寸法精
度があまり要求されず、このために製造コストも安くな
るいう利点をもたらす。

そしてこのようにして得られたシリンダヘッド８は、第
３図および第４図に示すように吸気ボート１０および排
気ポート１１の開口の間の部分、すなわち一対の弁間の
部分において耐熱板１が配置されているために、特に熱
負荷の高い弁間部分における亀裂を効果的に防止づるこ
とが可能となる。さらにこの耐熱板１は、上記間口１０
．１１の周縁部を結ぶ鎖線１７のよりも、その先端が外
側に延出され、熱負荷の低くなる部分まで延びているた
めに、この耐熱板１とシリンダヘッド８との―異部にお
いてこのシリンダヘッド８に熱亀裂を生ずることがなく
なる。さらにこのシリンダヘッド８は、一対の弁間にお
いて耐熱板１がシリンダヘッド８の下面に直接露出して
いるために、耐熱板１による耐熱効果が確実に得られる
ことになる。

以上に述べたように本発明によれば、シリンダヘッドの
弁間に鋳込まれる耐熱板に脚部を形成し、この脚部によ
って耐熱板の下側に空間を形成した状態でシリンダヘッ
ドを形成する溶融した金属を型の中に注入するようにし
Ｃいるために、耐熱板の保持および位置決めが確実にな
る。また脚部によって浮かした状態で耐熱板を鋳込み、
この後で脚部を除去加工するようにしているために、シ
リンダヘッドを構成する溶融した金属が除去加工後に耐
熱板のエツジを構成する部分まで確実に温度低下するこ
となく流入し、これによって両者の結合状態が極めて良
好なものとなる。また本発明によれば、シリンダヘッド
の燃焼室に臨む表面と鋳込まれた耐熱板とを一緒に除去
加工するようにしているために、耐熱板の寸法精度が低
くてもよく、これによってコストの低減を図ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の方法に係るシリンダヘッド
に鋳込まれる耐熱板の斜視図、第２図【まこの耐熱板を
シリンダヘッドに鋳込む状態を示す要部縦断面図、第３
図はこのようにして得られたシリンダヘッドの底面図、
第４図は第３図にお【ｌるＩＶ〜ＩＶ線断面図である。 なお図面１用いた符号において、 １・・・耐熱板 ４・・・脚部 ８・・・シリンダヘッド である。 出願人　　　日野自動車工業株式会社 第１図 第２図 第３図 １１　　２１２１３ 手続ネ「ｌ正置（方式） ％式％］ １、事件の表示 昭和５７年特許願第１１３３８９号 ２、発明の名称 シリンダヘッドの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 昭和５７年９月２８日（発送口） ５、補正の対象 明細書 ６、補正の内容

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁間亀裂防止用の耐熱板を鋳込んで取付けるようにした
   シリンダヘッドの製造方法において、前記耐熱板に脚部
   を形成し、この脚部によって前記耐熱板のシリンダヘッ
   ドの燃焼室側に空間を形成し、この空間にシリンダヘッ
   ドを形成する溶融した金属が流入するようになし、鋳造
   後に少なくとも前記空間に入った金属と前記脚部とを除
   去加工し、これによって前記耐熱板が燃焼室に臨む表面
   に露出するようにしたことを特徴とするシリンダヘッド
   の製造方法。