JPS6330099B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエンジンのカムシヤフトなどの鋳型の
製造法に関するものである。

［従来の技術］ 第１図に示すように、カムシヤフト１は細長い
軸５に軸方向に所定の間隔を存し、かつ互いに所
定の位相（回転角）をもつて複数個のカム３，４
を配設し、さらにカム３，４の間にジヤーナル部
２を設けたものである。従来、このようなカムシ
ヤフト１は鍛造または鋳造によつて製作される。
鋳造の場合は、第１図に示すように、カムシヤフ
ト１の中心軸線を通る面で２分割して成型し、こ
れを組み合わせたシエル型６を、第２図に示すよ
うに、横置きとして、湯道７を介して湯口８に接
続して鋳造するのが一般的である。１個の湯口８
に対して接続し得るシエル型６の数は、その強度
上２個が限度であり、それでもシエル型６が横置
きのために鋳造品に曲がりが生じやすく、また鋳
造工場の床面積に対する生産効率が低い。さら
に、カム３，４の部分の湯の冷却を促進するため
に、チラーをシエル型６の内部に配置することが
一般に行われているが、これはシエル型６の安定
を欠き、製品の歩留りがよくない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的はこのような問題に鑑み、単位床
面積に対する生産効率が高く、鋳造品に曲がりな
どが生じにくい、カムシヤフトなどの鋳型の製造
法を得ることにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の方法は周
方向に等間隔に複数の円筒部を備えた円板状の砂
型を、少くともジヤーナル部の砂型と、前記円筒
部の両端部にカム部が露呈するカム部の砂型とに
分割して成型した後、各砂型の円筒部が軸方向に
並ぶようにしかつカム部の砂型を互いに前記円筒
部の周方向間隔の整数倍だけ回転変位させて交互
に重ね合わせるものである。

［作用］ 実際には２分割体として成型した後に組み合さ
れるジヤーナル部の砂型２１，２２と、カム部の
砂型２４とは、これらの円筒部１５が同軸に並ぶ
ように交互に重ね合される。すなわち、ジヤーナ
ル部の砂型２１，２２の周方向に等間隔に配列さ
れた複数の円筒部１５と、カム部の砂型２４の周
方向に等間隔に配列された円筒部１５とが同軸に
並ぶように重ね合される。

カム部の砂型２４はこの上下両面、詳しくは円
筒部１５の両端部にカム部が露呈するように成型
される。好ましくはカム部の砂型２４も上下２つ
の砂型２４Ａ，２４Ｂに分割して成型した後に組
み合される。

交互に重ね合されるカム部の砂型２４は、全て
共通のものである。多気筒エンジンのシリンダの
点火順序に対応したカム相互の回転位相を得るた
めに、カム部の砂型２４は互いに所定の回転角
（円筒部１５の周方向間隔の整数倍）だけ互いに
回転して組み合される。

［発明の実施例］ 第３図は本発明方法により４本のカムシヤフト
１を同時に鋳造するための分割型砂型を示す。す
なわち、最下段には下面が閉鎖されていてカムシ
ヤフトの軸端部およびジヤーナル部２の下半部を
鋳造するための４個の円筒部が設けられ、かつこ
れらが互いに湯道３２をもつて湯道３３に接続さ
れた砂型２１Ａを配置し、この上にジヤーナル部
２の上半部とこれに連なる軸部５とを鋳造するた
めの砂型２２、カム３，４およびこれらの間の軸
部５を鋳造するための砂型２４、さらに前述した
砂型２２と対称をなす砂型２１を重ね合せ、以下
同様に砂型２２、砂型２４、砂型２１を順次重ね
合せ、さらに最上段に湯口４０および押湯を溜め
るための湯口４１を備えた砂型２３を重ね合せた
ものである。

この場合、カム３，４を鋳造するための砂型２
４は、それぞれ後述するようにカムの向きを所定
の位相角（90゜または180゜）だけずらして配置さ
れる。このように分割型を重ね合わせて湯口４０
から注湯すれば、第４図に示すように、中央に湯
道３３に相当する軸部３３ａから延びる湯道３２
に相当する枝部３２ａに４本のカムシヤフト１が
一体に鋳造される。

ジヤーナル部２に対応する砂型２１，２２は全
く対称に構成される。砂型２１について説明する
と、第５，６図に示すように、外周部に位置決め
穴を有する４個の突片３１が等間隔に設けられた
円筒形の型枠３８の内部に砂を投入して成形され
るもので、中心部に湯道３３をつくる円筒部を設
けるとともに、この円筒部の上端部に一端が連な
る十字状に湯道３２に相当する溝を設ける。そし
て、湯道３３を中心とする円周上に等間隔に４個
の円筒部１５を設け、該円筒部１５の上端側にこ
れよりも大径の円筒部１２を形成する。

このようにして、円筒部１５がカムシヤフト１
の軸部５を、円筒部１２がジヤーナル部２の下半
部分をそれぞれ構成する。

次に、排気カム３および吸気カム４を鋳造する
砂型２４は、これらのカム３，４を一体に構成す
ることもできるが、好ましくは上下２つに分割し
て排気カム３と吸気カム４とを別個に成型するよ
うにしてもよい。

第３図における砂型２４の上半部部分、すなわ
ち、吸気カム４の砂型２４Ａは、第７，８図に示
すように、前述したと同様の型枠３８の中心に湯
道３３に相当する円筒部を形成し、それを中心と
する円周上に等間隔に４個の円筒部１５を形成
し、その上端面にカム部が露呈するように、カム
４に相当する窪み１４を形成する。このカム４の
向きは第７図において上下２つのカムが上方へ突
出し、左右２つのカムが下方（90゜または180゜回
転した向き）へ突出している。しかし、この配列
に限定されるものではない。

これに対して、砂型２４の下半部分、すなわち
排気カム３の砂型２４Ｂは、第９，１０図（底面
図）に示すように、中央に湯道３３に相当する円
筒部を設け、これを中心とする円周上に等間隔に
円筒部１５を形成し、該円筒部１５の上端面（実
際に組合せた状態では下端面になる）にカム部が
露呈するように、排気カム３に相当する窪み１３
を構成する。そして、この窪み１３の向きは第７
図の窪みの向きに対して所定の角度だけ、例えば
108゜回転した状態に成型する。

このようにして、突片３１の位置決め穴にロツ
ドを挿通し、砂型２４Ａと砂型２４Ｂとを互いに
重ね合せれば、各砂型２４Ａ，２４Ｂの湯道３３
および円筒部１５の中心が一致し、吸気カムと排
気カムの位相がそれぞれ所定の値に設定される。

第３図における第１段の砂型２４に対して第２
段の砂型２４を形成する場合は、全く同様に成形
するのであるが、これを重ね合せる場合に、第２
段の砂型２４を90゜または180゜だけ回転した状態
で重ね合せるのである。すなわち、４気筒エンジ
ンのカムシヤフトであれば、点火順序（――
―の場合）に合せて第１段の砂型２４に対し
て第２段、第３段、第４段をそれぞれ90゜、270゜、
180゜だけ、換言すれば、同時に４本のカムシヤフ
トを鋳造する鋳型の場合は、円筒部１５の周方向
間隔（ピツチ）の整数倍だけ湯道３３を中心とし
て回転した位置に重ね合せるだけでよい。そし
て、６気筒エンジンの場合には、６個の砂型２４
を所定の回転角度だけずらして重ね合せればよ
い。

なお、上述の実施例では、４本のカムシヤフト
を同時に鋳造する場合について述べたが、４気筒
エンジン用カムシヤフトであれば円周上に８本ま
たは16本を配列し、６気筒エンジン用カムシヤフ
トであれば円周上に６本または12本を配列して、
同時に鋳造することができる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、周方向に等間隔に複数
の円筒部を備えた円板状の砂型を、少くともジヤ
ーナル部の砂型と、前記円筒部の両端部にカム部
が露呈するカム部の砂型とに分割して成型した
後、各砂型の円筒部が軸方向に並ぶようにしかつ
カム部の砂型を互いに前記円筒部の周方向間隔の
整数倍だけ回転変位させて交互に重ね合せたもの
であり、カムシヤフトの鋳型が、ジヤーナル部の
砂型とカム部の砂型とを重ね合せて構成されるの
で、各カム部、ジヤーナル部の形状、寸法を正確
かつ簡単に成型することができ、カム部の冷却効
果を促進するチラーを挿入することも簡単であ
り、砂型の共通化により製造コストが低減され
る。

各型枠ないし砂型に対するカムの位相配列を自
由に設定、変更することができるから、砂型の組
合せによつて、４気筒または６気筒などのエンジ
ンに対応した点火順序をもつカムシヤフトを得る
ことができる。特に吸気カムと排気カムとの相互
位相関係を簡単に変更することができるので、試
作用エンジンのカムシヤフトの場合に低コストで
製造し得る。

鋳造時のカムシヤフトの姿勢が横置きでなく、
縦置きであるから、砂型が全体として安定であ
り、軸の曲がりが生じる恐れがなく、また鋳造工
場における単位床面積当りの生産能率が大幅に向
上される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカムシヤフトの鋳造に用いるシ
エル型についての側面断面図、第２図は同シエル
型の組合せ状態を示す斜視図、第３図は本発明方
法を達するための砂型についての側面断面図、第
４図は同砂型によつて鋳造された鋳造品について
の斜視図、第５図はジヤーナル部の砂型について
の平面図、第６図は同側面断面図、第７図は吸気
カム部の砂型についての平面図、第８図は同側面
断面図、第９図は排気カム部の砂型についての底
面図、第１０図は同側面断面図である。 １…カムシヤフト、２…ジヤーナル部、３，４
…カム、５…軸部、１２，１５…円筒部、２１，
２２，２３，２４，２４Ａ，２４Ｂ…砂型、３１
…突片、３２，３３…湯道、３８…型枠、４０，
４１…湯口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周方向に等間隔に複数の円筒部を備えた円板
   状の砂型を、少くともジヤーナル部の砂型と、前
   記円筒部の両端部にカム部が露呈するカム部の砂
   型とに分割して成型した後、各砂型の円筒部が軸
   方向に並ぶようにしかつカム部の砂型を互いに前
   記円筒部の周方向間隔の整数倍だけ回転変位させ
   て交互に重ね合せたことを特徴とするカムシヤフ
   トの鋳型の製造法。