JP2832970B2 - シリンダブロックの鋳造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チラースリーブを利用したシリンダブロッ
クの鋳造方法に関する。

（従来の技術） 従来、シリンダブロックの鋳造を消失模型鋳造法によ
り行なうことがある。この消失模型鋳造法では被鋳造物
であるシリンダブロックと同等の外形をなす発泡スチレ
ンを砂型内に埋込み、その上で、所定の溶湯を注入す
る。この場合、溶湯は発泡スチレンを蒸発させ、同スチ
レンの占めていた空間内に供給され、発泡スチレンと同
等形状の鋳物が鋳造される。

他方、鋳物の軽量化を図る目的でハイ・シリコンアル
ミ合金（Siの含有率:16〜18％）、例えばA390を溶湯と
して用いて、シリンダブロック等を鋳造することが行な
われている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなシリンダブロックの鋳造を消失
模型鋳造法により行なった場合、溶湯の鋳込み時におい
て、熱容量の大きい金型を用いての鋳造の場合と比べ
て、その溶湯の冷却速度が遅くなり、溶湯の凝固が徐々
に進むに応じて初晶Siが成長し、粗大化し易い。

この場合、シリンダ内周壁面間に充填されている鋳砂
は、その量が比較的少なく、しかも、この位置の鋳砂の
放熱域は限られ、放熱性が悪く、シリンダ内周壁面から
の熱を所要速度で放散させることのできるだけの量を確
保されていない。

このような鋳造条件下では、鋳物の表面の初晶Si粗大
化する。この結果、耐摩耗性の低いシリンダ内壁面が形
成されることとなり、シリンダブロックとして耐久性の
低いものと成り、問題と成る。

そこで、本発明の目的は、シリンダブロックの内周壁
面の耐摩耗性を強化できるシリンダブロックの鋳造方法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本発明方法では、鋳造
されるシリンダブロックの内周壁面との対向部分が筒部
として形成されると共に同筒部の内周面には中心方向に
放熱フィンが多数突設され、上記シリンダブロック用の
消失模型鋳造型に一体的に取付けられたチラースリーブ
を用い、上記チラースリーブ付きの消失模型鋳造型を鋳
砂内に埋め込む型込め工程と、上記消失模型鋳造型内に
溶湯を供給する鋳込み工程と、鋳造されたシリンダブロ
ック内より上記チラースリーブを抜き取る引抜き工程と
をこの順に行なうことを特徴としている。

（作用） シリンダブロックの内周壁面の熱を同部と対向する筒
部で受け取ると共に、これを筒部の内周面より中心方向
に延出する放熱フィン側に拡散出来、シリンダブロック
の内周壁面を急冷することができる。

（実 施 例） ここでは、まず、本発明に用いるチラースリーブ付き
の消失模型鋳造型を説明する。

第１図及び第２図において、チラースリーブ１は鋼製
であり、筒部２とその内周面より延出する多数の放熱フ
ィン３とで構成され、全体は発泡スチレンからなるシリ
ンダブロック型（以後単にスチレン型と記す）４内に離
型剤Ａを塗布された上で一体的に組み込まれている。

スチレン型４は被鋳造物である内燃機関のシリンダブ
ロックとほぼ同等の外形をなしており、各シリンダ相当
部（気筒数に相当する各シリンダ相当部の内の１つのみ
を第１図に示した）401の内周面に、各チラースリーブ
の筒部２の外周面が接着されている。

チラースリーブの筒部２の長さＬはシリンダブロック
のシリンダの全長L1より長さａだけ長く形成され、その
突出部201は鋳造後の引抜き作業に用いるよう構成され
ている。

筒部２の内周面202からは多数の放熱フィン３が筒部
２の中心線ｌ方向に延出形成されている。

即ち、各放熱フィン３は所定厚さで所定幅の板状をな
し、中心線ｌ方向に沿って互いに並列状に配設されてい
る。

このようなチラースリーブはその筒部２の外周面に離
型剤Ａを塗布された上でスチレン型４内の各シリンダ対
向位置に一体的に取付られ、シリンダブロックの鋳造に
用いられる。

ここで、第３図と共に、シリンダブロックの鋳造方法
を説明する。

まず、鋳枠５内に、第１図に示したスチレン型４をセ
ットし、鋳砂を供給し、型込め工程を行なう。この場
合、スチレン型４内のチラースリーブの各放熱フィン３
間にも鋳砂が充填されるよう、振動機６が使用されるこ
とが望ましい。

この後、ハイ・シリコンアルミ合金であるA390の溶湯
を湯口７より注湯し、鋳込み工程を行なう。この時、溶
湯は発泡スチレンの占めていた空間内に供給され、スチ
レン型４と同等形状のシリンダブロックが鋳造される。

ここで、チラースリーブに対向する部分であるシリン
ダ相当部401に達した溶湯はその熱を直ちに熱容量の大
きい筒部２に受け取られ、急冷される。しかも、筒部２
自体は多数の放熱フィン３を介して、溶湯からの熱を鋳
砂側に効率良く放散させることができる。特に、放熱フ
ィン３は筒部２から受けた熱を鋳枠５内の上部側に伝達
し、上部側の鋳砂に熱を放散させるように作用すること
ができ、筒部２に熱がこもることを防止出来る。

このように、シリンダ相当部401は直ちに急冷される
ので、その内周壁面の結晶組織内で初晶Siが粗大化する
という不具合を防止できる。

この後、型割がなされ、鋳枠５より鋳造されたシリン
ダブロックＳが取り出される。更に、このシリンダブロ
ックＳに嵌入されているチラースリーブがその突出部20
1を引抜き手段８により係止され、引抜かれ、引抜き工
程か実施される。

この後、所要の後処理がなされ、シリンダブロックＳ
が完成する。

このようにして鋳造されたシリンダブロックＳは、そ
の内周壁面の結晶組織が初晶Siとして微細な結晶を含む
ので、その耐摩耗性を確保出来、その耐久性を向上させ
ることができる。

（発明の効果） このように、本発明によるシリンダブロックの鋳造方
法では、被鋳造物の内周壁面を急冷でき、その内周壁面
の初晶Siの微細化が図れ、その内周壁面の耐摩耗性の向
上を図り、鋳物の耐久性の向上を図ることができる。特
に、消失模型鋳造型と一体化されたチラースリーブを用
いるので、鋳造時の作業性が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのチラースリーブを取
付けたステンレス型の断面図、第２図は同上チラースリ
ーブの斜視図、第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）
は同上スチレン型によるシリンダブロックの鋳造工程説
明図である。 １……チラースリーブ、２……筒部、３……放熱フィ
ン、４……スチレン型、401……シリンダ相当部、Ｓ…
…シリンダブロック、

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳造されるシリンダブロックの内周壁面と
   の対向部分が筒部として形成されると共に同筒部の内周
   面には中心方向に放熱フィンが多数突設され、上記シリ
   ンダブロック用の消失模型鋳造型に一体的に取付けられ
   たチラースリーブを用い、上記チラースリーブ付きの消
   失模型鋳造型を鋳砂内に埋め込む型込め工程と、上記消
   失模型鋳造型内に溶湯を供給する鋳込み工程と、鋳造さ
   れたシリンダブロック内より上記チラースリーブを抜き
   取る引抜き工程とをこの順に行うことを特徴とするシリ
   ンダブロックの鋳造方法。