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JP4451402B2 - Piston for internal combustion engine and manufacturing apparatus thereof - Google Patents
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JP4451402B2 - Piston for internal combustion engine and manufacturing apparatus thereof - Google Patents

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Description

本発明は、冠面に開口した凹部を冠部に有して鋳造成形される内燃機関用ピストン、ならびに該ピストンを製造するための製造装置の改良に関する。   The present invention relates to a piston for an internal combustion engine which is cast-molded with a concave portion opened in a crown surface in the crown portion, and an improvement of a manufacturing apparatus for manufacturing the piston.

直噴型内燃機関で用いられるピストンの冠部に、側壁の少なくとも一部がアンダーカット形状となるようにした凹部を形成するにあたり、鋳造後に機械加工を施すようにしたものが特許文献1で知られている。
特開平10−61487号公報
Patent Document 1 discloses a technique in which a recess is formed in a crown portion of a piston used in a direct-injection internal combustion engine so that at least a part of a side wall has an undercut shape, and machining is performed after casting. It has been.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-61487

ところが、上記特許文献1で開示されるように、機械加工を施すものでは製造コストの増大を招くだけでなく、凹部の形状自由度も狭められる。   However, as disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, the machining process not only increases the manufacturing cost but also reduces the degree of freedom of the shape of the recess.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの低減を図るとともに凹部の形状自由度を増大した内燃機関用ピストン、ならびにその内燃機関用ピストンを適切に製造し得る内燃機関用ピストンの製造装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is intended for internal combustion engine pistons that can reduce the manufacturing cost and increase the degree of freedom of the shape of the recesses, and the internal combustion engine piston that can appropriately manufacture the piston for the internal combustion engine. It aims at providing the manufacturing apparatus of a piston.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、冠面に開口した凹部を冠部に有し且つその凹部の周壁の少なくとも一部をアンダーカット形状となるように傾斜させた内燃機関用ピストンを鋳造成形するための製造装置であって、
前記凹部の周壁の一部を形成するための周壁形成部、前記凹部の底面の一部を形成するための底面形成部、及び前記冠面の一部を形成するための冠面形成部を下端部に各々有して前記凹部の周方向に分割される複数のサイド金型と、それらのサイド金型の前記底面形成部と協働して前記底面全体を形成することを可能として前記底面の中央部を形成する底面中央形成部を下端部に有するとともに前記各サイド金型で囲まれる位置に配置されて上下に移動可能なセンター金型と、前記複数のサイド金型を囲繞して固定配置されるガイドリングとを備え、前記各サイド金型の内側面には、位置決め用当接端壁を下端に有するとともにスライド用係合端壁を上端に有して上下に延びるガイド凹部がそれぞれ設けられ、前記センター金型には、前記各サイド金型の前記ガイド凹部に移動可能に挿入される複数の突部が突設され、前記ガイドリングには、前記各ガイド凹部の前記位置決め用当接端壁に前記各突部が当接するのに応じて前記各サイド金型を位置決めするとともに前記各ガイド凹部の前記スライド用係合端壁に前記突部を当接させて前記センター金型が上昇するのに応じて前記各サイド金型を縮径方向に移動させつつ上方にスライドさせるようにガイドするガイド面が、前記凹部の周壁の少なくとも一部の傾斜角度よりも急角度の傾斜角度を有するとともに上方に向かうにつれてセンター金型に近接するように傾斜して設けられ、前記センター金型が降下して前記複数の突部が前記複数のサイド金型のガイド凹部下端の前記位置決め用当接端壁に当接することで各サイド金型が位置決めされた状態より、該センター金型が上昇して前記各突部が各サイド金型のガイド凹部上端のスライド用係合端壁に当接し更に上昇するのに応じて、各サイド金型が縮径方向に移動しつつ上方にスライドすることで離型作動可能となることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an internal combustion engine having a concave portion opened in a crown surface in the crown portion, and at least a part of a peripheral wall of the concave portion is inclined so as to have an undercut shape. A manufacturing apparatus for casting a piston for a machine,
A peripheral wall forming portion for forming a part of the peripheral wall of the concave portion, a bottom surface forming portion for forming a part of the bottom surface of the concave portion, and a crown surface forming portion for forming a part of the crown surface A plurality of side molds that are respectively divided in the circumferential direction of the concave portion, and the bottom surface of the bottom mold can be formed in cooperation with the bottom surface forming portion of the side molds. A center mold that has a bottom center forming part that forms the center part at the lower end and is positioned at a position surrounded by the side molds and movable up and down, and a fixed arrangement that surrounds the plurality of side molds And a guide recess extending vertically with a contact end wall for positioning at the lower end and an engagement end wall for slide at the upper end, respectively. And the center mold has each of the above A plurality of protrusions that are movably inserted into the guide recesses of the id mold are protruded, and the protrusions abut on the positioning contact end walls of the guide recesses on the guide ring. In accordance with the positioning of the side molds, the protrusions are brought into contact with the sliding engagement end walls of the guide recesses, and the side molds are moved as the center mold rises. The guide surface that is guided to slide upward while moving in the diameter reducing direction has an inclination angle that is steeper than the inclination angle of at least a part of the peripheral wall of the recess, and approaches the center mold as it goes upward. The center mold is lowered, and the plurality of protrusions come into contact with the positioning contact end walls at the lower ends of the guide recesses of the plurality of side molds. Place In accordance with the determined state, the center mold is raised, and the protrusions come into contact with the sliding engagement end walls at the upper ends of the guide recesses of the side molds. that while moving in the direction of reducing the diameter by sliding upwards the release operable you characterized.

さらに請求項記載の発明は、請求項記載の発明の構成に加えて、前記サイド金型は前記センター金型の周囲に4個配列されていて、そのうち、該センター金型の軸線と直交して当該軸線を通る第1直線上で前記センター金型の両側に1および第2のサイド金型が配置されると共に、前記軸線を通り且つ第1直線と直交する第2直線上で前記センター金型の両側に第1および第2のサイド金型よりも大きく形成される第3および第4のサイド金型配置され、前記ピストンの冠面に配置されるバルブリセスを形成するリセス形成用突部が、第3および第4のサイド金型の前記冠面形成部に突設されることを特徴とする。 Furthermore, in the invention according to claim 2 , in addition to the configuration of the invention according to claim 1 , four of the side molds are arranged around the center mold , and of these, orthogonal to the axis of the center mold and together with the first and second side molds are disposed on both sides of the center mold in a first straight line passing through the axis, in a second straight line perpendicular to and first straight line Ri through the axis on both sides of the center mold, recesses third and fourth side mold being larger than the first and second side molds are arranged to form a valve recess which is arranged in the crown surface of the piston The forming protrusions are provided so as to protrude from the crown surface forming portions of the third and fourth side molds.

さらに請求項3記載の発明は、冠面に開口した凹部を冠部に有し且つその凹部の周壁の少なくとも一部をアンダーカット形状となるように傾斜させた内燃機関用ピストンを鋳造成形するための製造装置であって、Further, the invention according to claim 3 is for casting a piston for an internal combustion engine having a concave portion opened in the crown surface in the crown portion and tilting at least a part of the peripheral wall of the concave portion so as to have an undercut shape. Manufacturing equipment,
前記凹部の周壁の一部を形成するための周壁形成部、前記凹部の底面の一部を形成するための底面形成部、及び前記冠面の一部を形成するための冠面形成部を下端部に各々有して前記凹部の周方向に分割される複数のサイド金型と、それらのサイド金型の前記底面形成部と協働して前記底面全体を形成することを可能として前記底面の中央部を形成する底面中央形成部を下端部に有するとともに前記各サイド金型で囲まれる位置に配置されて上下に移動可能なセンター金型とを備え、前記複数のサイド金型は、前記センター金型を間に挟んで互いに並列する第1および第2のサイド金型を含み、前記第1および第2のサイド金型の並列方向で前記センター金型の両側部には、そのセンター金型の上昇時に該第1および第2のサイド金型をセンター金型に追従上昇させるべく該第1および第2のサイド金型に係合し得る第1および第2の突部がそれぞれ突設され、前記第1および第2のサイド金型の外側面には、該第1および第2のサイド金型を前記追従上昇に応じて相互に接近移動させつつ上方にガイドするようにして該第1および第2のサイド金型の離型作動を可能とした、固定の第1および第2のガイド面がそれぞれスライド可能に接触していることを特徴とする。A peripheral wall forming portion for forming a part of the peripheral wall of the concave portion, a bottom surface forming portion for forming a part of the bottom surface of the concave portion, and a crown surface forming portion for forming a part of the crown surface A plurality of side molds that are respectively divided in the circumferential direction of the concave portion, and the bottom surface of the bottom mold can be formed in cooperation with the bottom surface forming portion of the side molds. A center die that has a bottom center forming portion that forms a center portion at a lower end portion and is disposed at a position surrounded by each side die and is movable up and down, and the plurality of side dies are the center A first mold and a second side mold that are parallel to each other with a mold interposed therebetween, and the center mold is disposed on both sides of the center mold in the parallel direction of the first and second side molds. When the first and second side molds are -First and second protrusions that can engage with the first and second side molds to be raised following the mold, respectively, projecting from the outer surface of the first and second side molds; The first and second side molds can be released from each other by guiding the first and second side molds upwardly while moving closer to each other according to the follow-up rise. The fixed first and second guide surfaces are slidably in contact with each other.

発明によれば、周壁の少なくとも一部をアンダーカット形状となるように傾斜させた凹部が金型で形成されるので、凹部の形状自由度を増大することができるとともにピストンに施されるべき機械加工工数を低減して製造コストの低減を図ることができしかも溶湯が冷たい金型に触れることで生じる表面チル層を凹部の表面に形成することでピストンの耐久性向上を図ることができる。また凹部を形成する複数の金型のうち前記凹部の周壁を形成する金型に冠面形成部を設けることで、金型分割数を極力少なくし、分割金型相互の形状寸法誤差を小さくして凹部を精度良く形成し、機関性能向上に寄与することができる。さらに複数のサイド金型と、それらのサイド金型で囲まれるセンター金型とで凹部を形成するとともに、センター金型の上下移動により、各サイド金型を位置決めするとともに離型作動せしめるようにして、金型構造を簡素化することができる。 According to the present invention, since the concave portion in which at least a part of the peripheral wall is inclined so as to have an undercut shape is formed by the mold, the shape flexibility of the concave portion can be increased and the piston should be applied to the piston. The number of machining steps can be reduced and the manufacturing cost can be reduced , and the durability of the piston can be improved by forming a surface chill layer on the surface of the recess, which is generated when the molten metal touches a cold mold. . In addition, by providing a crown surface forming portion on the mold that forms the peripheral wall of the recess among the plurality of molds that form the recess, the number of mold divisions is reduced as much as possible, and the shape dimension error between the divided molds is reduced. Therefore, the concave portion can be formed with high accuracy and contribute to improvement of engine performance . Further, a plurality of side molds and a center mold surrounded by the side molds form a recess, and the center mold is moved up and down to position each side mold and release the mold. The mold structure can be simplified.

また特に請求項1の発明によれば、センター金型が降下して複数の突部が複数のサイド金型のガイド凹部の下端の位置決め用当接端壁に当接することで各サイド金型が位置決めされ、センター金型が上昇して前記各突部が各サイド金型のガイド凹部の上端のスライド用係合端壁に当接してさらに上昇することで各サイド金型が縮径方向に移動しつつ上方にスライドすることになり、各サイド金型がセンター金型の上昇移動に応じて円滑にかつ速やかに離型作動するので、センター金型の移動速度を速めても凹部の表面精度を維持することができるので製品の品質向上および製造コスト低減を図ることができる。 In particular , according to the invention of claim 1 , the center mold is lowered, and the plurality of protrusions come into contact with the positioning contact end walls at the lower ends of the guide recesses of the plurality of side molds. Positioned, the center mold is raised, and each projection is brought into contact with the sliding engagement end wall at the upper end of the guide recess of each side mold and further raised, so that each side mold moves in the diameter reducing direction. However, since each side mold will release smoothly and quickly according to the upward movement of the center mold, the surface accuracy of the recess will be improved even if the moving speed of the center mold is increased. Therefore, the quality of the product can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

また特に請求項2の発明によれば、内燃機関のバルブを大型化するのに対応してバルブリセスが大きくなっても隣接する金型間にバルブリセスが跨がらないようにしてバルブリセスの形状精度を高め、ひいては機関性能向上に寄与することができる。 In particular , according to the second aspect of the present invention, even if the valve recess becomes larger in response to the increase in the size of the valve of the internal combustion engine, the shape of the valve recess is improved by preventing the valve recess from straddling between adjacent molds. As a result, the engine performance can be improved.

以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below based on one embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings.

図1〜図6は本発明の一実施例を示すものであり、図1は内燃機関用ピストンの縦断面図であって図2の1−1線に沿う断面図、図2は図1の2矢視平面図、図3は製造装置の縦断面図であって図4の3−3線に沿う断面図、図4は図3の4−4線断面図、図5は製造装置の一部を製造過程の途中で示す斜視図、図6は製造過程を順次示すための図3に対応した断面図である。   1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a piston for an internal combustion engine, which is a sectional view taken along line 1-1 of FIG. 2, and FIG. 2 is a plan view of the manufacturing apparatus, FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the manufacturing apparatus, which is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 4, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 in FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 for sequentially showing the manufacturing process.

先ず図1および図2において、このピストン11は、直噴型内燃機関に用いられるようにして鋳造成形されるものであり、その冠部11aの略中央部には、冠面12に開口する凹部13が設けられ、該凹部13の周壁13aの少なくとも一部、この実施例では周壁13aの全てがアンダーカット形状となるように傾斜して形成され、凹部13の底面13bはその中央部に向かうにつれて凹部13の深さが浅くなるように形成される。   First, in FIG. 1 and FIG. 2, this piston 11 is cast-molded so as to be used in a direct injection type internal combustion engine, and a recess opening in the crown surface 12 is formed at a substantially central portion of the crown portion 11a. 13, and at least a part of the peripheral wall 13 a of the recess 13, in this embodiment, all of the peripheral wall 13 a is formed so as to be in an undercut shape, and the bottom surface 13 b of the recess 13 is directed toward the center thereof. The recess 13 is formed to have a shallow depth.

また前記凹部13の周囲で前記冠部11aには、冠面12からわずかに凹んだ吸気バルブ用のバルブリセス14,14と、冠面12からわずかに凹んだ排気バルブ用のバルブリセス15,15とが、それぞれ一対ずつ設けられる。   Around the recess 13, the crown portion 11 a is provided with valve recesses 14 and 14 for intake valves slightly recessed from the crown surface 12 and valve recesses 15 and 15 for exhaust valves slightly recessed from the crown surface 12. Each is provided with a pair.

図3〜図5において、前記ピストン11を鋳造成形するための製造装置は、前記ピストン11の内面側を形成する突部16aを有する下金型16と、前記ピストン11の側壁外面を形成するようにして前記突部16を挿入せしめる側壁形成孔18を下部に有するとともに該側壁形成孔18の上端との間に環状の段部20を形成して側壁形成孔18よりも大径に形成される支持孔19を上部に有して前記下金型16上に配置される上金型17と、前記段部20に下端を当接させるようにして支持孔19内に挿入、固定されるガイドリング21と、周方向に複数たとえば4つに分割されてガイドリング21内に配置される第1〜第4のサイド金型22,23,24,25と、それらのサイド金型22〜25で囲まれるセンター金型26とを備え、前記センター金型26の上下移動に応じた前記各サイド金型22〜25の位置決めならびに前記各サイド金型22〜25の位置決め状態からの離型作動を可能として構成される。而してピストン11を鋳造形成するためのキャビティ27が、前記下金型16、上金型17、ガイドリング21、第1〜第4のサイド金型22〜25およびセンター金型26により形成される。   3 to 5, the manufacturing apparatus for casting the piston 11 forms a lower mold 16 having a protrusion 16 a that forms the inner surface side of the piston 11 and an outer surface of the side wall of the piston 11. The side wall forming hole 18 into which the protrusion 16 is inserted is formed at the lower portion, and an annular step 20 is formed between the upper end of the side wall forming hole 18 so as to have a larger diameter than the side wall forming hole 18. An upper mold 17 having a support hole 19 in the upper portion and disposed on the lower mold 16, and a guide ring inserted and fixed in the support hole 19 with the lower end abutting against the stepped portion 20. 21, surrounded by first to fourth side molds 22, 23, 24, and 25 that are divided into a plurality of, for example, four in the circumferential direction and are arranged in the guide ring 21, and these side molds 22 to 25 And a center mold 26 Positioning and said each side mold 22 to 25 in response to vertical movement of the serial center mold 26 configured as a possible release operation from the positioning state of the side molds 22 to 25. Thus, a cavity 27 for casting the piston 11 is formed by the lower mold 16, the upper mold 17, the guide ring 21, the first to fourth side molds 22 to 25, and the center mold 26. The

センター金型26は上下に延びるとともに上下に移動可能であり、このセンター金型26の周囲に、該センター金型26の軸線Cと直交して当該軸線Cを通る第1直線L1上で前記センター金型26の両側に配置される第1および第2のサイド金型22,23と、前記軸線Cを通るともに第1直線LIと直交する第2直線L2上で前記センター金型26の両側に配置されるとともに第1および第2のサイド金型22,23よりも大きく形成される第3および第4のサイド金型24,25とが配置され、第1および第2のサイド金型22,23はセンター金型26の軸線Cに関して対称に形成され、第3および第4のサイド金型24,25はセンター金型26の軸線Cに関して対称に形成される。   The center mold 26 extends vertically and is movable up and down. The center mold 26 is arranged around the center mold 26 on a first straight line L1 passing through the axis C perpendicular to the axis C of the center mold 26. On both sides of the center mold 26 on the first and second side molds 22 and 23 disposed on both sides of the mold 26 and on a second straight line L2 passing through the axis C and orthogonal to the first straight line LI. Third and fourth side molds 24 and 25 that are arranged and formed larger than the first and second side molds 22 and 23 are arranged, and the first and second side molds 22 and 22 are arranged. 23 is formed symmetrically with respect to the axis C of the center mold 26, and the third and fourth side molds 24, 25 are formed symmetrically with respect to the axis C of the center mold 26.

前記ガイドリング21には、第1および第2のサイド金型22,23をスライド可能に嵌合せしめる第1および第2の嵌合溝28,29と、第3および第4のサイド金型24,25をスライド可能に嵌合せしめるようにして第1および第2の嵌合溝28,29と直交する第3および第4の嵌合溝30,31とが、ガイドリング21の上下両端に開口して上下に延びるように形成される。   First and second fitting grooves 28 and 29 for slidably fitting the first and second side molds 22 and 23 to the guide ring 21, and the third and fourth side molds 24. , 25 are slidably fitted, and third and fourth fitting grooves 30, 31 orthogonal to the first and second fitting grooves 28, 29 are opened at both upper and lower ends of the guide ring 21. Thus, it is formed to extend vertically.

第1および第2のサイド金型22,23は、前記凹部13の周壁13aの一部を形成する周壁形成部34、前記凹部13の底面13bの一部を形成するための底面形成部36および前記冠面13の一部を形成する冠面形成部38を下端部にそれぞれ有し、第3および第4のサイド金型24,25は、前記凹部13の周壁13aの一部を形成する周壁形成部35、前記凹部13の底面13bの一部を形成するための底面形成部37および前記冠面13の一部を形成する冠面形成部39を下端部にそれぞれ有しており、前記ピストン11の冠面12は、前記各サイド金型22〜25の冠面形成部38…,39…およびガイドリング21の下面の一部で協働して形成され、前記凹部13の周壁13aは、第1および第2のサイド金型22,23の周壁形成部34…、ならびに第3および第4のサイド金型24,25の周壁形成部35…で協働して形成される。   The first and second side molds 22 and 23 include a peripheral wall forming portion 34 that forms a part of the peripheral wall 13a of the concave portion 13, a bottom surface forming portion 36 that forms a part of the bottom surface 13b of the concave portion 13, and Each of the third and fourth side molds 24, 25 has a peripheral wall forming a part of the peripheral wall 13 a of the recess 13. The piston 35 includes a forming portion 35, a bottom surface forming portion 37 for forming a part of the bottom surface 13 b of the concave portion 13, and a crown surface forming portion 39 for forming a part of the crown surface 13 at the lower end portion. 11 is formed in cooperation with the crown surface forming portions 38, 39,... Of the side molds 22 to 25 and a part of the lower surface of the guide ring 21, and the peripheral wall 13a of the recess 13 is The circumference of the first and second side molds 22, 23 Forming portions 34 ..., and it is formed by the third and peripheral wall forming portion 35 ... de cooperation of fourth side mold 24 and 25.

しかも前記ピストン11の冠面12に配置される吸気バルブ用のバルブリセス14…を形成するリセス形成用突部41,41が第3のサイド金型24の前記冠面形成部39から突設され、排気バルブ用のバルブリセス15…を形成するリセス形成用突部42,42が第4のサイド金型25の前記冠面形成部39から突設される。   Moreover, recess-forming projections 41 and 41 that form valve recesses 14 for intake valves arranged on the crown surface 12 of the piston 11 are projected from the crown-surface forming portion 39 of the third side mold 24, and Recess forming projections 42, 42 that form valve recesses 15 for the exhaust valve are projected from the crown surface forming portion 39 of the fourth side mold 25.

前記センター金型26の下端には、第1〜第4のサイド金型22〜25の前記底面形成部と協働して前記凹部13の底面13b全体を形成することを可能として前記底面13bの中央部を形成する底面中央形成部40が設けられる。   At the lower end of the center mold 26, the entire bottom surface 13b of the recess 13 can be formed in cooperation with the bottom surface forming portions of the first to fourth side molds 22-25. A bottom surface center forming portion 40 that forms the center portion is provided.

前記センター金型26の少なくとも下部は、第1〜第4のサイド金型22〜25に個別に対応した4つの傾斜面43,44,45,46を有して四角柱状に形成されており、各傾斜面43〜46は上方に向かうにつれてセンター金型26の軸線から遠ざかるように形成され、センター金型26の少なくとも下部は下方に進むにつて細狭まりとなる。また第1〜第4のサイド金型22〜25の内側面も、前記センター金型26の各傾斜面43〜46に対応するように傾斜して形成される。   At least the lower part of the center mold 26 has four inclined surfaces 43, 44, 45, 46 individually corresponding to the first to fourth side molds 22 to 25, and is formed in a quadrangular prism shape, The inclined surfaces 43 to 46 are formed so as to move away from the axis of the center mold 26 as they go upward, and at least the lower part of the center mold 26 becomes narrower as it goes downward. The inner side surfaces of the first to fourth side molds 22 to 25 are also formed to be inclined so as to correspond to the inclined surfaces 43 to 46 of the center mold 26.

第1および第2のサイド金型22,23の内側面には、位置決め用当接端壁47…を下端に有するとともにスライド用係合端壁49…を上端に有して上下に延びるガイド凹部51…がそれぞれ設けられ、第3および第4のサイド金型24,25の内側面にも、位置決め用当接端壁48…を下端に有するとともにスライド用係合端壁50…を上端に有して上下に延びるガイド凹部52…がそれぞれ設けられる。一方、前記センター金型26の前記各傾斜面43〜46には、第1〜第4のサイド金型22〜25の前記各ガイド凹部51…,52…に移動可能に挿入される突部53…が、センター金型26の軸線に沿う位置を同一としてそれぞれ突設される。   On the inner side surfaces of the first and second side molds 22 and 23, guide recesses having a contact end wall 47 for positioning at the lower end and an engaging end wall 49 for sliding at the upper end and extending vertically. 51 are provided, and the inner side surfaces of the third and fourth side molds 24 and 25 have positioning contact end walls 48 at the lower end and slide engagement end walls 50 at the upper end. Thus, guide recesses 52 extending vertically are provided. On the other hand, on the inclined surfaces 43 to 46 of the center mold 26, protrusions 53 are movably inserted into the guide recesses 51, 52, of the first to fourth side molds 22-25. .., But projecting with the same position along the axis of the center mold 26.

第1ガイド凹部51…は、位置決め用端壁47…およびスライド用係合端壁49…で上下両端位置が定められて上下に延びるガイド溝部51a…と、ガイド溝部51a…の上端に通じて水平に延びるガイド孔部51b…とから成り、また第2ガイド凹部52…は、位置決め用端壁48…およびスライド用係合端壁50…で上下両端位置が定められて上下に延びるガイド溝部52a…と、ガイド溝部52a…の上端に通じて水平に延びるガイド孔部52b…とから成る。   The first guide recesses 51 are horizontally connected to the upper and lower guide groove portions 51a, which are positioned at the upper and lower ends of the positioning end walls 47 and the sliding engagement end walls 49, and the upper ends of the guide groove portions 51a. The second guide recesses 52 are formed with guide groove portions 52a extending in the vertical direction with their upper and lower end positions defined by the positioning end walls 48 and the sliding engagement end walls 50. And guide hole portions 52b extending horizontally through the upper ends of the guide groove portions 52a.

ガイド溝部51a…,52a…は、前記突部53…を上下にスライド可能に挿入せしめるようにして第1〜第4のサイド金型22〜25の内側面に設けられ、ガイド孔部51b…,52b…は、前記スライド用係合端壁49…,50…に当接した前記突部53…をスライド可能に嵌入せしめることを可能として第1〜第4のサイド金型22〜25に設けられる。而して前記スライド用係合端壁49…,50…に前記突部53…が当接した状態で、前記ガイド孔51b…,52b…に前記突部53…がスライド可能に嵌入することにより、第1〜第4のスライド金型22〜25をセンター金型26の軸線Cに近接する側に移動することが可能となる。   The guide groove portions 51a, 52a are provided on the inner side surfaces of the first to fourth side molds 22-25 so that the protrusions 53 can be slid up and down, and the guide hole portions 51b, 52b are provided in the first to fourth side molds 22 to 25 so that the protrusions 53 that are in contact with the sliding engagement end walls 49, 50 can be slidably fitted. . Thus, the protrusions 53 are slidably fitted into the guide holes 51b, 52b in a state where the protrusions 53 are in contact with the sliding end walls 49, 50,. The first to fourth slide molds 22 to 25 can be moved to the side close to the axis C of the center mold 26.

しかも第1〜第4のサイド金型22〜25を上金型17の段部20に当接させて下限位置に配置した状態で、第1〜第4のサイド金型22〜25の位置決め用当接端壁47…,48…はセンター金型26の軸線に沿う方向で同一位置となるのに対し、第1および第2のサイド金型22,23のスライド用係合端壁49…は、第3および第4のサイド金型24,25のスライド用係合端壁50…よりも下方位置にある。すなわち第3および第4のサイド金型24,25のガイド凹部52…は、第1および第2のサイド金型22,23のガイド凹部51…よりも上方に長く形成される。   In addition, the first to fourth side molds 22 to 25 are positioned in the lower limit position in contact with the step portion 20 of the upper mold 17 for positioning the first to fourth side molds 22 to 25. The abutting end walls 47, 48, ... are in the same position in the direction along the axis of the center mold 26, whereas the sliding engagement end walls 49, ... of the first and second side molds 22, 23 are The third and fourth side molds 24 and 25 are located below the sliding engagement end walls 50. That is, the guide recesses 52 of the third and fourth side molds 24 and 25 are formed longer than the guide recesses 51 of the first and second side molds 22 and 23.

さらにガイドリング21における第1および第2の嵌合溝28,29において第1および第2のサイド金型22,23の外側面に対向する部分には、ピストン11の冠部11aにおける凹部13の周壁13aの傾斜角度よりも急角度で傾斜しつつ上方に向かうにつれてセンター金型26に近接するように傾斜したガイド面54…がそれぞれ設けられ、第3のよび第4の嵌合溝30,31において第3および第4のサイド金型24,25の外側面に対向する部分には、ピストン11の冠部11aにおける凹部13の周壁13aの傾斜角度よりも急角度で傾斜しつつ上方に向かうにつれてセンター金型26に近接するように傾斜したガイド面55…がそれぞれ設けられ、各サイド金型22〜25の外側面もそれらのガイド面54…,55…に摺接するように傾斜して形成される。   Further, in the first and second fitting grooves 28 and 29 in the guide ring 21, the portions facing the outer surfaces of the first and second side molds 22 and 23 are formed with recesses 13 in the crown portion 11 a of the piston 11. The guide surfaces 54 are provided so as to be closer to the center mold 26 toward the upper side while being inclined at a steeper angle than the inclination angle of the peripheral wall 13a, respectively, and the third and fourth fitting grooves 30, 31 are provided. In the portion opposed to the outer surface of the third and fourth side molds 24 and 25, as it goes upward while being inclined at a steeper angle than the inclination angle of the peripheral wall 13 a of the recess 13 in the crown portion 11 a of the piston 11. The guide surfaces 55 are inclined so as to be close to the center mold 26, and the outer surfaces of the side molds 22 to 25 are also in sliding contact with the guide surfaces 54, 55, respectively. Is formed inclined so that.

このような製造装置において、センター金型26を降下させて各突部53…を第1〜第4のサイド金型22〜23におけるガイド凹部51…,52…の位置決め用当接端壁47…,48…に当接させた状態では、各サイド金型22〜25が、その内側面をセンター金型26の各傾斜面43〜46に当接させるとともに外側面をガイド面54…,55…にそれぞれ当接されるようにして位置決めされ、図3で示すように、下金型16、上金型17、ガイドリング21、第1〜第4のサイド金型22〜25およびセンター金型26によりキャビティ27が形成され、そのキャビティ27内に溶湯を注湯することでピストン11が鋳造成形される。この際、ピストン11の凹部13は、各サイド金型22〜25の周壁形成部34…,35…および底面形成部36…、37…と、センター金型26の底面中央形成部40とで形成されることなる。   In such a manufacturing apparatus, the center mold 26 is moved down so that the protrusions 53 are positioned at the contact end walls 47 for positioning the guide recesses 51... 52 in the first to fourth side molds 22 to 23. , 48..., 48... Are brought into contact with the inclined surfaces 43 to 46 of the center mold 26 and the outer surfaces thereof are guided surfaces 54. As shown in FIG. 3, the lower mold 16, the upper mold 17, the guide ring 21, the first to fourth side molds 22 to 25, and the center mold 26 are positioned. Thus, the cavity 27 is formed, and the piston 11 is cast-molded by pouring molten metal into the cavity 27. At this time, the concave portion 13 of the piston 11 is formed by the peripheral wall forming portions 34, 35, and the bottom surface forming portions 36, 37,..., And the bottom surface center forming portion 40 of the center die 26. Will be.

前記ピストン11の鋳造成形後には、図6(a)で示すように、先ずセンター金型26を上昇せしめ、第1および第2のサイド金型22,23に対応した突部53…を第1および第2のサイド金型22,23におけるガイド凹部51…のスライド用係合端壁49…に当接させ、図6(b)で示すようにさらに上昇させる。そうすると第1および第2のサイド金型22,23には上向きの力が作用するが、第1および第2のサイド金型22,23の外側面を摺接させているガイド面54…が上方に向かうにつれてセンター金型26側に近づくように傾斜しているので、第1および第2のサイド金型22,23は、その下端部を縮径方向すなわち相互に近接させる方向に移動させつつ上方にスライドすることになり、しかもガイド面54…が凹部13の周壁13aの傾斜角度よりも急角度の傾斜角度を有するものであるので、第1および第2のサイド金型22,23の下端部は、キャビティ27内で形成されているピストン11の凹部13の周壁13aから周壁形成部34…を離脱させるようにして、センター金型26が上昇するのに応じて生じた空間側に移動する。   After the casting of the piston 11, as shown in FIG. 6 (a), the center mold 26 is first raised, and the protrusions 53 corresponding to the first and second side molds 22, 23 are formed in the first portion. And it is made to contact | abut to the sliding engagement end wall 49 ... of the guide recessed part 51 ... in the 2nd side metal mold | die 22,23, and also raises as shown in FIG.6 (b). Then, an upward force is applied to the first and second side molds 22 and 23, but the guide surfaces 54 are in sliding contact with the outer surfaces of the first and second side molds 22 and 23. Since it inclines so that it may approach the center metal mold | die 26 side as it goes to, the 1st and 2nd side metal mold | dies 22 and 23 are the upper sides, moving the lower end part to the diameter reduction direction, ie, the direction which mutually adjoins. , And the guide surface 54 has a steeper inclination angle than the inclination angle of the peripheral wall 13a of the recess 13, so that the lower end portions of the first and second side molds 22, 23 Moves away from the peripheral wall 13a of the recess 13 of the piston 11 formed in the cavity 27, and moves to the space side generated as the center mold 26 ascends.

次いでセンター金型26をさらに上昇させると、図6(c)で示すように、第3および第4のサイド金型24,25に対応した突部53…が第3および第4のサイド金型24,25におけるガイド凹部52…のスライド用係合端壁50…に当接し、センター金型26の上昇に応じて、第3および第4のサイド金型24,25には上向きの力が作用する。しかも第3および第4のサイド金型24,25の外側面を摺接させているガイド面55…が上方に向かうにつれてセンター金型26側に近づくように傾斜しているので、第3および第4のサイド金型24,25は、その下端部を縮径方向すなわち相互に近接させる方向に移動させつつ上方にスライドすることになり、しかもガイド面55…が凹部13の周壁13aの傾斜角度よりも急角度の傾斜角度を有するものであるので、第3および第4のサイド金型24,25の下端部は、キャビティ27内で形成されているピストン11の凹部13の周壁13aから周壁形成部35…を離脱させるようにして、センター金型26が上昇するのに応じて生じた空間側に移動する。   Next, when the center mold 26 is further raised, as shown in FIG. 6C, the protrusions 53 corresponding to the third and fourth side molds 24, 25 become the third and fourth side molds. 24, 25 abuts against the sliding engagement end walls 50 of the guide recesses 52, and an upward force acts on the third and fourth side molds 24, 25 as the center mold 26 rises. To do. Moreover, since the guide surfaces 55 that are in sliding contact with the outer surfaces of the third and fourth side molds 24 and 25 are inclined so as to approach the center mold 26 side as they go upward, the third and fourth The four side molds 24, 25 slide upward while moving their lower end portions in the direction of reduction in diameter, that is, in the direction in which they are close to each other, and the guide surfaces 55 are more inclined than the inclination angle of the peripheral wall 13a of the recess 13. Also, the lower end portions of the third and fourth side molds 24 and 25 are formed from the peripheral wall 13a of the concave portion 13 of the piston 11 formed in the cavity 27. 35... Are moved away from the space generated as the center mold 26 ascends.

次にこの実施例の作用について説明すると、ピストン11の冠部11aには、冠面12に開口した凹部13が設けられるのであるが、この凹部13は、ピストン11の鋳造成形時に、その周壁13aの少なくとも一部(この実施例では部)をアンダーカット形状となるように傾斜させて、第1〜第4のサイド金型22〜25およびセンター金型26によって形成されるので、凹部13の形状自由度を増大することができるとともにピストン11に施されるべき機械加工工数を低減して製造コストの低減を図ることができる。しかも溶湯が冷たい金型に触れることで生じる表面チル層を凹部13の表面に形成することでピストン11の耐久性向上を図ることができる。 Next, the operation of this embodiment will be described. The crown portion 11a of the piston 11 is provided with a concave portion 13 opened to the crown surface 12, and this concave portion 13 is formed on the peripheral wall 13a when the piston 11 is cast. at least a part of (in this example all parts) is inclined so that the undercut shape, because it is formed by the first to fourth side mold 22-25 and the center mold 26, a recess 13 The degree of freedom in shape can be increased and the number of machining steps to be applied to the piston 11 can be reduced to reduce the manufacturing cost. Moreover, the durability of the piston 11 can be improved by forming a surface chill layer on the surface of the recess 13 which is generated when the molten metal touches a cold mold.

また前記ピストン11を製造するための製造装置は、前記凹部13を形成する第1〜第4のサイド金型22〜25およびセンター金型26を備え、それらの金型22〜26のうち凹部13の周壁13aを形成する第1〜第4のサイド金型22〜25に、ピストン11の冠面12を形成する冠面形成部38…,39…が設けられるので、金型分割数を極力少なくし、分割金型相互の形状寸法誤差を小さくして凹部13を精度良く形成し、機関性能向上に寄与することができる。   The manufacturing apparatus for manufacturing the piston 11 includes first to fourth side molds 22 to 25 and a center mold 26 that form the recess 13, and the recess 13 of the molds 22 to 26 is included. The first to fourth side molds 22 to 25 that form the peripheral wall 13a are provided with crown surface forming portions 38 to 39 that form the crown surface 12 of the piston 11, so that the number of mold divisions is reduced as much as possible. In addition, it is possible to reduce the shape error between the divided dies and form the concave portion 13 with high accuracy, thereby contributing to improvement in engine performance.

また前記製造装置は、凹部13の周壁13aの一部を形成する周壁形成部34…,35…、前記凹部13の底面13bの一部を形成するための底面形成部36…,37…および前記冠面12の一部を形成する冠面形成部38…,39…を下端部にそれぞれ有して前記凹部13の周方向に分割される第1〜第4のサイド金型22〜25と、それらのサイド金型22〜25の前記底面形成部38…、39…と協働して前記底面13b全体を形成することを可能として前記底面13bの中央部を形成する底面中央形成部40を下端部に有するとともに前記各サイド金型22〜25で囲まれる位置に配置されて上下に移動可能なセンター金型26とを備えており、センター金型26の上下移動に応じた前記各サイド金型22〜25の位置決めならびに前記各サイド金型22〜25の位置決め状態からの離型作動を可能として構成されるので、金型構造を簡素化することができる。   In addition, the manufacturing apparatus includes peripheral wall forming portions 34, 35,... Forming a part of the peripheral wall 13a of the recess 13, bottom surface forming portions 36, 37,. First to fourth side molds 22 to 25 each having a crown surface forming portion 38... 39 forming a part of the crown surface 12 at the lower end portion and divided in the circumferential direction of the concave portion 13; It is possible to form the entire bottom surface 13b in cooperation with the bottom surface forming portions 38, 39, etc. of the side molds 22 to 25, and to lower the bottom surface center forming portion 40 that forms the central portion of the bottom surface 13b. Each of the side molds according to the vertical movement of the center mold 26. The center mold 26 includes a center mold 26 that is disposed at a position surrounded by the side molds 22 to 25 and is movable up and down. 22-25 positioning and Serial because it is configured as a possible release operation from the positioning state of the side molds 22 to 25, it is possible to simplify the mold structure.

また各サイド金型22〜25の内側面には、位置決め用当接端壁47…,48…を下端に有するとともにスライド用係合端壁49…,50…を上端に有して上下に延びるガイド凹部51…,52…がそれぞれ設けられ、前記センター金型26には、前記各サイド金型22〜25の前記ガイド凹部51…,52…に移動可能に挿入される複数の突部53…が突設され、前記各サイド金型22〜25を囲繞して固定配置されるガイドリング21に、前記各ガイド凹部51…,52…の前記位置決め用当接端壁47…,48…に前記各突部53…が当接するのに応じて前記各サイド金型22〜25を位置決めするとともに前記各ガイド凹部51…、52…の前記スライド用係合端壁49…,50…に前記突部53…を当接させて前記センター金型26が上昇するのに応じて前記各サイド金型22〜25を縮径方向に移動させつつ上方にスライドさせるようにガイドするガイド面54…,55…が、前記凹部13の周壁13aの少なくとも一部の傾斜角度よりも急角度の傾斜角度を有するとともに上方に向かうにつれてセンター金型26に近接するように傾斜して設けられるものであり、センター金型26が降下して複数の突部53…が複数のサイド金型22〜25のガイド凹部51…,52…の下端の位置決め用当接端壁47…,48…に当接することで各サイド金型22〜25が位置決めされ、センター金型26が上昇して前記各突部53…が各サイド金型22〜25のガイド凹部51…,52…の上端のスライド用係合端壁49…,50…に当接してさらに上昇することで各サイド金型22〜25が縮径方向に移動しつつ上方にスライドすることになり、各サイド金型22〜25がセンター金型26の上昇移動に応じて円滑にかつ速やかに離型作動するので、センター金型26の移動速度を速めても凹部13の表面精度を維持することができるので製品の品質向上および製造コスト低減を図ることができる。   Further, the inner side surfaces of the side molds 22 to 25 have positioning contact end walls 47..., 48... At the lower end and slide engagement end walls 49. Guide recesses 51, 52, ... are provided, respectively, and a plurality of protrusions 53, which are movably inserted into the guide recesses 51, 52, ... of the side molds 22-25 in the center mold 26, are provided. Are projected on the guide ring 21 that is fixedly disposed surrounding the side molds 22 to 25, and the positioning contact end walls 47, 48, of the guide recesses 51, 52, ... The side molds 22 to 25 are positioned in response to the contact of the protrusions 53, and the protrusions are formed on the sliding engagement end walls 49, 50, of the guide recesses 51, 52,. 53 ... are brought into contact with the center mold 2 Guide surfaces 54... 55 that guide the side molds 22 to 25 so as to slide upward while moving in the direction of diameter reduction in accordance with the rise of at least a part of the peripheral wall 13 a of the recess 13. The inclination angle is steeper than the inclination angle and is inclined so as to be closer to the center mold 26 as it goes upward. The center mold 26 is lowered to form a plurality of protrusions 53. The side molds 22 to 25 are positioned by abutting against the positioning contact end walls 47..., 48... At the lower ends of the guide recesses 51. Is raised and the projections 53 are brought into contact with the slide engagement end walls 49, 50 at the upper ends of the guide recesses 51, 52,. Side gold Since the side molds 22 to 25 are slid upward while moving in the diameter reducing direction, and the side molds 22 to 25 are smoothly and quickly released according to the upward movement of the center mold 26, the center mold Even if the moving speed of the mold 26 is increased, the surface accuracy of the recess 13 can be maintained, so that the quality of the product can be improved and the manufacturing cost can be reduced.

しかもセンター金型26の周囲に、該センター金型26の軸線Cと直交して当該軸線を通る第1直線L1上で前記センター金型26の両側に配置される第1および第2のサイド金型22,23と、前記軸線Cを通るともに第1直線L1と直交する第2直線L2上で前記センター金型26の両側に配置されるとともに第1および第2のサイド金型22,23よりも大きく形成される第3および第4のサイド金型24,25とが配置され、ピストン11の冠面12に配置されるバルブリセス14…,15…を形成するリセス形成用突部41…,42…が、第3および第4のサイド金型24,25の前記冠面形成部39…から突設されるので、内燃機関の吸気用および排気用バルブを大型化するのに対応してバルブリセス14…,15…が大きくなっても隣接する金型間にバルブリセス14…、15…が跨がらないようにしてバルブリセス14…,15…の形状精度を高め、ひいては機関性能向上に寄与することができる。   In addition, the first and second side molds disposed on both sides of the center mold 26 around the center mold 26 on a first straight line L1 passing through the axis perpendicular to the axis C of the center mold 26. From the first and second side molds 22 and 23, the molds 22 and 23 are disposed on both sides of the center mold 26 on the second straight line L2 passing through the axis C and orthogonal to the first straight line L1. The third and fourth side molds 24, 25 that are formed to be larger are arranged, and the recess forming protrusions 41, 42 that form the valve recesses 14, 15, which are arranged on the crown surface 12 of the piston 11. Are projecting from the crown surface forming portions 39 of the third and fourth side molds 24, 25, so that the valve recess 14 corresponds to the increase in the size of the intake and exhaust valves of the internal combustion engine. ..., 15 ... are big Valve recesses 14 ... between adjacent die even, 15 ... is the valve recesses 14 ... not way want extend over, 15 ... increases the shape accuracy of, can contribute to the thus engine performance improvement.

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.

たとえば上記実施例では、第1〜第4のサイド金型22〜25の内側面に設けられるガイド凹部51…,52…を、ガイド溝部51a…,52a…と、ガイド溝部51a,52a…の上端に通じて水平に延びるガイド孔部51b…,52b…とから成るものとしたが、スライド用係合端壁49…,50…に突部53…が当接した状態で第1〜第4のサイド金型22〜25をセンター金型26の軸線に近接させる側にスライドさせることが可能であれば、ガイド孔部を有しない溝状として前記ガイド凹部を形成してもよい。   For example, in the said Example, guide recessed part 51 ..., 52 ... provided in the inner surface of the 1st-4th side metal molds 22-25 is made into guide groove part 51a ..., 52a ..., and the upper end of guide groove part 51a, 52a ... The guide holes 51b, 52b, ... are formed to extend horizontally through the first through fourth, but the first to fourth in a state where the projections 53 are in contact with the slide engagement end walls 49, 50, .... As long as the side molds 22 to 25 can be slid to the side close to the axis of the center mold 26, the guide recess may be formed as a groove having no guide hole.

内燃機関用ピストンの縦断面図であって図2の1−1線に沿う断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the piston for internal combustion engines, and is a cross-sectional view taken along line 1-1 of FIG. 図1の2矢視平面図である。It is a 2 arrow top view of FIG. 製造装置の縦断面図であって図4の3−3線に沿う断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a manufacturing apparatus, Comprising: It is sectional drawing which follows the 3-3 line of FIG. 図3の4−4線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 製造装置の一部を製造過程の途中で示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of manufacturing apparatus in the middle of a manufacturing process. 製造過程を順次示すための図3に対応した断面図である。It is sectional drawing corresponding to FIG. 3 for showing a manufacturing process one by one.

11・・・ピストン
11a・・・冠部
12・・・冠面
13・・・凹部
13a・・・周壁
13b・・・底面
14,15・・・バルブリセス
22・・・第1のサイド金型
23・・・第2のサイド金型
24・・・第3のサイド金型
25・・・第4のサイド金型
26・・・センター金型
34,35・・・周壁形成部
36,37・・・底面形成部
38,39・・・冠面形成部
40・・・底面中央形成部
41,42・・・リセス形成用突部
47,48・・・位置決め用当接端壁
49,50・・・スライド用係合端壁
51,52・・・ガイド凹部
53・・・突部
54,55・・・ガイド面
C・・・センター金型の軸線
L1・・・第1直線
L2・・・第2直線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Piston 11a ... Crown part 12 ... Crown surface 13 ... Recess 13a ... Perimeter wall 13b ... Bottom surface 14, 15 ... Valve recess 22 ... 1st side metal mold 23 ... Second side mold 24 ... Third side mold 25 ... Fourth side mold 26 ... Center molds 34, 35 ... Peripheral wall forming portions 36, 37 ... .. bottom surface forming portions 38, 39... Crown surface forming portion 40... Bottom surface center forming portions 41, 42... Recess forming projections 47, 48.・ Sliding engagement end walls 51 and 52... Guide recess 53... Projections 54 and 55... Guide surface C .. axis L1 of the center mold. 2 straight lines

Claims (3)

冠面(12)に開口した凹部(13)を冠部(11a)に有し且つその凹部(13)の周壁(13a)の少なくとも一部をアンダーカット形状となるように傾斜させた内燃機関用ピストンを鋳造成形するための製造装置であって、
前記凹部(13)の周壁(13a)の一部を形成するための周壁形成部(34,35)、前記凹部(13)の底面(13b)の一部を形成するための底面形成部(36,37)、及び前記冠面(12)の一部を形成するための冠面形成部(38,39)を下端部に各々有して前記凹部(13)の周方向に分割される複数のサイド金型(22〜25)と、
それらのサイド金型(22〜25)の前記底面形成部(36,37)と協働して前記底面(13b)全体を形成することを可能として前記底面(13b)の中央部を形成する底面中央形成部(40)を下端部に有するとともに前記各サイド金型(22〜25)で囲まれる位置に配置されて上下に移動可能なセンター金型(26)と、
前記複数のサイド金型(22〜25)を囲繞して固定配置されるガイドリング(21)とを備え、
前記各サイド金型(22〜25)の内側面には、位置決め用当接端壁(47,48)を下端に有するとともにスライド用係合端壁(49,50)を上端に有して上下に延びるガイド凹部(51,52)がそれぞれ設けられ、前記センター金型(26)には、前記各サイド金型(22〜25)の前記ガイド凹部(51,52)に移動可能に挿入される複数の突部(53)が突設され、
前記ガイドリング(21)には、前記各ガイド凹部(51,52)の前記位置決め用当接端壁(47,48)に前記各突部(53)が当接するのに応じて前記各サイド金型(22〜25)を位置決めするとともに前記各ガイド凹部(51,52)の前記スライド用係合端壁(49,50)に前記突部(53)を当接させて前記センター金型(26)が上昇するのに応じて前記各サイド金型(22〜25)を縮径方向に移動させつつ上方にスライドさせるようにガイドするガイド面(54,55)が、前記凹部(13)の周壁(13a)の少なくとも一部の傾斜角度よりも急角度の傾斜角度を有するとともに上方に向かうにつれてセンター金型(26)に近接するように傾斜して設けられ、
前記センター金型(26)が降下して前記複数の突部(53)が前記複数のサイド金型(22〜25)のガイド凹部(51,52)下端の前記位置決め用当接端壁(47,48)に当接することで各サイド金型(22〜25)が位置決めされた状態より、該センター金型(26)が上昇して前記各突部(53)が各サイド金型(22〜25)のガイド凹部(51,52)上端のスライド用係合端壁(49,50)に当接し更に上昇するのに応じて、各サイド金型(22〜25)が縮径方向に移動しつつ上方にスライドすることで離型作動可能となることを特徴とする、内燃機関用ピストンの製造装置
For an internal combustion engine having a concave portion (13) opened in the crown surface (12) in the crown portion (11a), and at least a part of the peripheral wall (13a) of the concave portion (13) is inclined so as to have an undercut shape . A manufacturing apparatus for casting a piston,
Peripheral wall forming portions (34, 35) for forming part of the peripheral wall (13a) of the concave portion (13), and bottom surface forming portion (36 for forming part of the bottom surface (13b) of the concave portion (13). 37), and a crown surface forming portion (38, 39) for forming a part of the crown surface (12) at the lower end portion, and a plurality of portions divided in the circumferential direction of the recess (13) Side molds (22-25),
A bottom surface that forms the entire bottom surface (13b) in cooperation with the bottom surface forming portions (36, 37) of the side molds (22-25) and forms the central portion of the bottom surface (13b). A center mold (26) which has a center forming part (40) at the lower end and is arranged at a position surrounded by the side molds (22-25) and is movable up and down;
A guide ring (21) fixedly arranged surrounding the plurality of side molds (22-25),
The inner side surfaces of the side molds (22 to 25) have positioning contact end walls (47, 48) at the lower end and sliding engagement end walls (49, 50) at the upper end. Guide recesses (51, 52) are provided respectively, and are inserted into the center mold (26) in a movable manner in the guide recesses (51, 52) of the side molds (22-25). A plurality of protrusions (53) are provided,
The guide ring (21) is provided with the side metal plates corresponding to the projections (53) coming into contact with the positioning contact end walls (47, 48) of the guide recesses (51, 52). The mold (22-25) is positioned, and the projection (53) is brought into contact with the sliding engagement end walls (49, 50) of the respective guide recesses (51, 52) so that the center mold (26 ), The guide surfaces (54, 55) for guiding the side molds (22-25) to slide upward while moving in the diameter-reducing direction, the peripheral wall of the recess (13). (13a) has an inclination angle that is steeper than at least a part of the inclination angle and is inclined so as to approach the center mold (26) as it goes upward,
The center mold (26) is lowered and the plurality of protrusions (53) are positioned at the lower end of the guide recesses (51, 52) of the plurality of side molds (22-25). , 48), the center mold (26) is raised from the state where the side molds (22-25) are positioned, and the protrusions (53) are connected to the side molds (22- 25) The side molds (22 to 25) move in the diameter-reducing direction as they come into contact with the sliding engagement end walls (49, 50) at the upper end of the guide recesses (51, 52) and further rise. An apparatus for manufacturing a piston for an internal combustion engine , wherein the mold can be released by sliding upward .
前記サイド金型(22〜25)は前記センター金型(26)の周囲に4個配列されていて、そのうち、該センター金型(26)の軸線(C)と直交して当該軸線を通る第1直線(L1)上で前記センター金型(26)の両側に1および第2のサイド金型(22,23)が配置されると共に、前記軸線(C)を通り且つ第1直線(L1)と直交する第2直線(L2)上で前記センター金型(26)の両側に第1および第2のサイド金型(22,23)よりも大きく形成される第3および第4のサイド金型(24,25)配置され、前記ピストン(11)の冠面(12)に配置されるバルブリセス(14,15)を形成するリセス形成用突部(41,42)が、第3および第4のサイド金型(24,25)の前記冠面形成部(39)に突設されることを特徴とする、請求項記載の内燃機関用ピストンの製造装置。 Four side molds (22 to 25) are arranged around the center mold (26) . Of these, the side molds (22 to 25) pass through the axis perpendicular to the axis (C) of the center mold (26). 1 with the straight line (L1) the center mold on (26) first and second side mold on both sides of (22, 23) are arranged, and the first straight line Ri through the axis (C) ( on both sides of the second straight line (L2) the center mold on orthogonal to L1) (26), the third and fourth are larger than the first and second side molds (22, 23) The recesses (41, 42) for forming the valve recesses (14, 15) arranged on the crown surface (12) of the piston (11) are provided with side molds (24, 25). And projecting from the crown surface forming portion (39) of the fourth side mold (24, 25). Characterized in that it is, the manufacturing apparatus of an internal combustion engine piston according to claim 1, wherein. 冠面(12)に開口した凹部(13)を冠部(11a)に有し且つその凹部(13)の周壁(13a)の少なくとも一部をアンダーカット形状となるように傾斜させた内燃機関用ピストンを鋳造成形するための製造装置であって、
前記凹部(13)の周壁(13a)の一部を形成するための周壁形成部(34,35)、前記凹部(13)の底面(13b)の一部を形成するための底面形成部(36,37)、及び前記冠面(12)の一部を形成するための冠面形成部(38,39)を下端部に各々有して前記凹部(13)の周方向に分割される複数のサイド金型(22〜25)と、
それらのサイド金型(22〜25)の前記底面形成部(36,37)と協働して前記底面(13b)全体を形成することを可能として前記底面(13b)の中央部を形成する底面中央形成部(40)を下端部に有するとともに前記各サイド金型(22〜25)で囲まれる位置に配置されて上下に移動可能なセンター金型(26)とを備え、
前記複数のサイド金型(22〜25)は、前記センター金型(26)を間に挟んで互いに並列する第1および第2のサイド金型(22,23)を含み、
前記第1および第2のサイド金型(22,23)の並列方向で前記センター金型(26)の両側部には、そのセンター金型(26)の上昇時に該第1および第2のサイド金型(22,23)をセンター金型(26)に追従上昇させるべく該第1および第2のサイド金型(22,23)に係合し得る第1および第2の突部(53)がそれぞれ突設され、
前記第1および第2のサイド金型(22,23)の外側面には、該第1および第2のサイド金型(22,23)を前記追従上昇に応じて相互に接近移動させつつ上方にガイドするようにして該第1および第2のサイド金型(22,23)の離型作動を可能とした、固定の第1および第2のガイド面(54,55)がそれぞれスライド可能に接触していることを特徴とする、内燃機関用ピストンの製造装置。
For an internal combustion engine having a concave portion (13) opened in the crown surface (12) in the crown portion (11a), and at least a part of the peripheral wall (13a) of the concave portion (13) is inclined so as to have an undercut shape. A manufacturing apparatus for casting a piston,
Peripheral wall forming portions (34, 35) for forming part of the peripheral wall (13a) of the concave portion (13), and bottom surface forming portion (36 for forming part of the bottom surface (13b) of the concave portion (13). 37), and a crown surface forming portion (38, 39) for forming a part of the crown surface (12) at the lower end portion, and a plurality of portions divided in the circumferential direction of the recess (13) Side molds (22-25),
A bottom surface that forms the entire bottom surface (13b) in cooperation with the bottom surface forming portions (36, 37) of the side molds (22-25) and forms the central portion of the bottom surface (13b). A center mold (26) which has a center forming part (40) at the lower end and is arranged at a position surrounded by the side molds (22-25) and is movable up and down;
The plurality of side molds (22 to 25) include first and second side molds (22, 23) arranged in parallel with the center mold (26) interposed therebetween,
On both sides of the center mold (26) in the parallel direction of the first and second side molds (22, 23), the first and second sides are raised when the center mold (26) is raised. First and second protrusions (53) that can be engaged with the first and second side molds (22, 23) to raise the mold (22, 23) following the center mold (26). Are projected,
On the outer surface of the first and second side molds (22, 23), the first and second side molds (22, 23) are moved upward and close to each other according to the follow-up rise. The first and second guide surfaces (54, 55) can be slidably moved so that the first and second side molds (22, 23) can be released. wherein the contacts, production equipment for an internal combustion engine piston.
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