JPS6254546A - カムシヤフトの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジン等に使用される鋳物製カムシャフト
を製造する方法に関し、特に、各カムの所定部分を鋳造
時に冷却してチル化するためのチラーを鋳型に組み込ん
で鋳造する方法の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来より、シェル砂を加熱硬化さ庁て１ｑられるシェル
鋳型をダンプ成型法やブロー成型法により成型すること
はよく知られ、かつ広く実用化されている。

すなわち、上記ダンプ成型法は、シェル砂の入った反転
可能な箱状のダンプボックスを模型盤で蓋をし、その模
型盤を加熱した状態で上記ダンプボックスを反転させて
模型盤上にシェル砂を落下させ、そのシェル砂が模型盤
に付着して硬化する一定時間の経過後、ダンプボックス
を元の姿勢に戻すことにより、上記模型盤上で硬化した
シェル砂でシェル鋳型を得、かつ模型盤に付着していな
い余分なシェル砂を、ダンプボックス内底部に回収する
方法である。一方、ブロー成型法は、加熱された模型内
にシェル砂を圧縮空気と共に吹き込んで型造めすること
により、シェル鋳型を得る方法である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、エンジン用のカムシレフトをシェル鋳型を使
用して鋳造する場合、そのカムシャフトの各カムにおけ
るカムトップ表面の機械的強度を増大させるために、鋳
型内にカムのカムトップに対応してチラーく冷し金）を
一体に組み込むことが行われる。

その場合、各カムに使用するチラーを共通化しようとす
ると、模型に対する抜は勾配との関係でチラーの形状を
特定せざるを得す、この特定のチラー形状に起因して、
シェル鋳型内においてカムシャフトの吸・排気弁用カム
に対応するチラーがカムシャフト軸線方向からみて部分
的に重なり合うことが生じる。

また、Ｖ型エンジン用のカムシレフトを鋳造する場合で
も、その各吸・排気弁用カムのカムトップが回転方向に
１２０″′の角麿間隔をもって位置ずれしているので、
上記と同様にカムシャフト軸線方向からみたチラーの部
分的な重合が生じる。

このため、こうした位Ｑｌ係を持つチラーを含むカムシ
ャフト鋳造用シェル鋳型を上記のダンプ成型法によって
成型すると、成型時、模型盤に当接するように組み付け
られて加熱状態にある百チラーの対向面部にシェル砂が
付着して両チラー間の間隔が狭くなり、それ以後、シェ
ル砂がチラー間の下方部まで十分に行き亘らず、その結
果、製造された鋳物製のカムシャフトの肌荒れや鋳込み
不良を招くという問題があった。

特に、１気筒当たり吸気弁もしくは排気弁の一方または
その両方を２つずつ備えたエンジンのカムシャフトを鋳
造する場合には、各カムの間隔が極めて狭くなるので、
上記問題がより一層顕著に生じる。

本発明は以上の諸点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的どするところは、上記の如くカムシャフト鋳造用
のシェル鋳型を成形する場合、基本的にダンプ成型法に
より成型し、特定の部分については上記したブロー成型
法で成型することにより、隣接する両チラーの対向面部
へのシェル砂の付着によってチラー間下方部でシェル砂
の充填不良が生じるのを防ぎ、良好な鋳肌を持つカムシ
ャフトを製造できるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の解決手段は、先ず
、カムシャフトの互いに隣接するカムの所定部分をチル
化するためのチラーがカムシャフト軸線方向からみて部
分的に重なるように隣接配置された鋳型を部分シェル中
子としてブロー成型法により成型する。一方、上記部分
シェル中子を嵌合可能な凹部を持つ主型をダンプ成型法
により成型する。しかる後、上記成型された主型に部分
シェル中子を組み合わせて分割シェル鋳型とし、その分
割シェル鋳型を型合わせしたのち注湯してカムシャフト
を鋳造することとする。

（作用） 上記の構成により、本発明では、カムシせフトＩＩ３＆
用のシェル鋳型が、カムシャフトのカムおよびその周辺
部を除いた部分を形成する主型と、カムシャフトの互い
に隣接するカムの所定部分をチル化するためのチラーを
含み、カムおよびその周辺部を形成する部分シェル中子
とに分けられ、上記主型はダンプ成型法により成型され
るが、部分シェル中子はブロー成型法により成型される
ので、上記部分シェル中子の成型時、上記隣接する両チ
ラーがカムシャフト軸線方向からみて部分的に重なり合
うように配置されていても、そのことに関係なく、シェ
ル砂が両チラー間の下方に位置するクランクシャフト模
型の軸部外周へ確実に送り込まれで、その部分へのシェ
ル砂の充填が良好に確保され、その結果、鋳肌の良好な
鋳物製カムシャフトをＩＪ造できることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について説明する。

第１図ないし第７図は本発明方法によりＶ型６気筒エン
ジン用の鋳物製カムシャフトＣを製造す　　　　“る実
施例を示す。上記カムシャフトＣは第８図に　　　　゛
示すように、エンジンの１気筒当たり、２つの吸気弁用
カム０１．Ｃ＋　と、該両カムＣｔ、Ｃ＋間に設けられ
る１つの排気弁用カムＣ２とを有し、上記吸気弁用およ
び排気弁用カムＣ＋　、Ｃ２の各カムトップ部はカムシ
ャフトの回転方向に１２０°の角度間隔があけられてい
る。このため、互いに隣接する各吸気弁用および排気弁
用のカムＣ＋。

Ｃ２の各外周カムトップ而を鋳造時にチラー２゜３によ
り冷却してチル化する際に、該チラー２゜３は鋳型内に
おいてカムシャフト軸線方向からみて部分的に重なり合
うように隣接配置される。

このようなカムシャフトＣを装造する場合、本発明方法
では、先ず、第１図ないし第３図に示すように、上型１
ａおよび下型１ｂよりなる模型１内にカムシャフトＣの
気筒カム数に相当する３つのチラー２．２．３をセット
して全体を加熱した後、上型１ａの吹込み口４，４から
シェル砂を圧縮空気と共に模型１内に吹き込むことによ
り、上記各吸気弁用および排気弁用のカムＣ＋　、Ｃ２
にそれぞれ対応するチラー２．３が上記の如くカムシャ
フト軸線方向からみて部分的に重なり合うように隣接配
置された半割状の鋳型を部分シェル中子５として各カム
シャツｔ−Ｃが受は持つ気筒に対応するようにブロー成
型する。尚、図中、６，６は上記両吸気弁用カムＣ＋　
、Ｃ２に対応するチラー２，３を成型後に下型１ｂから
取外し可能とすべく上下型１ａ、ｌｂ間に摺動可能に介
在されたマンドレルで、該両マンドレル６．６を第１図
で仮想線にて示すようにチラー２，３と干渉しない位置
まで後退させた後に中子５の取外しが行われる。また、
７は部分シェル中子５を模型１の下型１ｂから押し出す
ためのイジェクトビンである。

この部分シェル中子５を成型する際、その初期に、上記
カムシャフト軸線方向からみて部分的に重なり合うよう
に隣接配置されたチラー２．３の対向面部２ａ、３ａに
吹込み口４，４から吹き込まれたシェル砂が付着し、そ
れがチラー２．３からの加熱により硬化して両チラー２
，３間の間隔が狭められた状態となる。しかし、その後
、上記上型１ａの吹込み口３．３から引き続きシェル砂
が圧縮エアと共に模型１内に吹き込まれるため、その圧
縮エアの作用により、シェル砂が上記狭くなった両チラ
ー２．３間を通ってチラー３の下方、つまり下型１ｂの
カムシャフト軸部に相当する上面部の上方空間に十分に
充填され、よって成型後の部分シェル中子５の表面が滑
らかになる。

一方、上記部分シェル中子５の成型と並行して、第４図
ないし第７図に示すように、上記成型される中子５，５
．・・・をそれぞれ互いに異った姿勢で嵌合可能な３つ
の凹部８ａ〜８Ｃを所定位置に有する半割状の主型８を
ダンプ成型法により成型する。このダンプ成型法につい
ては既述したので、ここでは詳しく説明しないが、加熱
した模型にダンプボックスの反転によりシェル砂を落下
さ拷てそれを硬化させ、一定時間の経過後にダンプボッ
クスを元の姿勢に戻して上記硬化したシェル砂を模型か
ら取り外すことにより、主型８を成型する。

次いで、上記成型された主型８の各凹部８ａ〜８ｃ内に
半割状部分シェル中子５，５．・・・を所定の姿勢で嵌
合して両者を組み合わけることにより、半割状の一方の
分割シェル鋳型９を形成する。以上と同様の手順により
、第５図ないし第７図で仮想線にて示すように他方の分
割シェル鋳型’１０を形成し、両鋳型９．１０を合わせ
面Ｘ−Ｘにて型合わＶしてシェル鋳型としたのち、該シ
ェル鋳型内に溶湯を注湯し、その溶湯が冷却凝固した後
に型ばらししてカムシャフト用鋳物を取り出す。しかる
後、該鋳物から湯口等を除去することにより、第８図に
示す如き鋳物製カムシャフトＣを（りる。

したがって、このようにして製造されたカムシャフトＣ
は、上記ブロー成型される部分シェル中子５においてシ
ェル砂の充填不良が生じていないので、鋳肌の極めて優
れた鋳物製品となる。

尚、上記実施例では、Ｖ型６気筒エンジン用のカムシャ
フトを鋳造する場合について説明したが、本発明はその
他、直列エンジン等、各種エンジン用カムシャフトを鋳
造するに当たり、カムの所定部分をチル化するためのチ
ラーがカムシャフト軸線方向からみて部分的に重なるよ
うに隣接配置される場合にも適用することが可能である
。

（発明の効果） 以−り説明したように、本発明のカムシャフトの製造方
法によれば、カムシャフトを鋳造するシェル鋳型を成型
する場合、そのシェル鋳型を、カムシャフトの互いに隣
接するカムの所定部分をチル化するためのチラーがカム
シャツ１−軸線方向からみて部分的に重なり合うように
隣接配置され、カムシャフトのカムおよびその周辺部を
形成する部分シェル中子と、カムシャフトの他の部分を
形成する主型とに分け、上記部分シェル中子をブロー成
型法により、また主型をダンプ成型法によりそれぞれ成
型するものであるので、ダンプ成型法のみでシェル鋳型
を成型する際に、隣接する両チラーの対向面部にシェル
砂が付着してその下方における模型外周にシェル砂が十
分に充填されなくなるのを確実に回避でき、よって鋳肌
の良好な鋳物製カムシャフトをｌ１ｌｆｆｉすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は分割シェル中子
の成型状態を一部断面状態にて示す正面図、第２図およ
び第３図はそれぞれ第１図の■−■線および■−■線断
面図、第４図は一方の分割シェル鋳型を主型合わせ面で
切断した状態を示す断面図、第５図ないし第７図はそれ
ぞれ第４図のｖ−ｖ線、■線−■線および■−■線断面
図、第８図は製造された鋳物製カムシャフトの平面図で
ある。 ２．３・・・チラー、２ａ　、３ａ・・・対向面部、５
・・・部分シェル中子、８・・・主型、８ａ〜８Ｃ・・
・凹部、９．１０・・・分割シェル鋳型、Ｃ・・・カム
シャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）カムシャフトの互いに隣接するカムの所定部分を
   チル化するためのチラーがカムシャフト軸線方向からみ
   て部分的に重なり合うように隣接配置された鋳型を部分
   シェル中子としてブロー成型する一方、該部分シェル中
   子を嵌合可能な凹部を有する主型をダンプ成型し、その
   後、上記主型に部分シェル中子を組み合わせて分割シェ
   ル鋳型とし、その分割シェル鋳型を型合わせしたのち注
   湯してカムシャフトを鋳造することを特徴とするカムシ
   ャフトの製造方法。