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JP5545822B2 - Cylinder head casting method - Google Patents
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JP5545822B2 JP2010042286A JP2010042286A JP5545822B2 JP 5545822 B2 JP5545822 B2 JP 5545822B2 JP 2010042286 A JP2010042286 A JP 2010042286A JP 2010042286 A JP2010042286 A JP 2010042286A JP 5545822 B2 JP5545822 B2 JP 5545822B2
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Description

本発明は、シリンダヘッドの鋳造方法に関し、特に、鋳造時にウォータージャケット中子に発生するガスを鋳型の外部に排出する技術に関する。   The present invention relates to a cylinder head casting method, and more particularly to a technique for discharging gas generated in a water jacket core during casting to the outside of a mold.

エンジン部品であるシリンダヘッドの製造は、例えば低圧鋳造法などで、鋳型内にオイルジャケット中子やウォータージャケット中子を所定の順序で積層配置した状態で注湯することにより行われている。このとき用いられる中子には、オイルジャケットやウォータージャケットが複雑な形状を有する点に鑑みて、通常、シェル砂をバインダとなる樹脂で結束させて造型した、いわゆる崩壊性中子が採用されている。そのため、鋳造時には、溶湯の熱により中子に含まれる水分やバインダとなる樹脂が気化し、ガスを生じる。   Manufacture of a cylinder head as an engine part is performed by pouring hot water in a state in which oil jacket cores and water jacket cores are stacked in a predetermined order in a mold by, for example, a low pressure casting method. In view of the complicated shape of the oil jacket and water jacket, the core used at this time is usually a so-called collapsible core formed by bundling shell sand with a resin as a binder. Yes. Therefore, at the time of casting, moisture contained in the core and resin serving as a binder are vaporized by the heat of the molten metal to generate gas.

この種のガス、特に、周囲を溶湯で囲まれたウォータージャケット中子から発生するガスは、溶湯内で気泡となって残存することで鋳造欠陥を形成する要因となる。そのため、発生したガスを鋳型の外部に逃がすための対策が講じられている。この対策の一例として、下記特許文献1には、鋳型内に積層配置したウォータージャケット中子の幅木部にガス吸引通路を設け、この吸引通路を介して、ウォータージャケット中子に発生したガスを真空吸引することで、上記ガスを鋳型外部へ排出する方法が開示されている。   This type of gas, in particular, gas generated from a water jacket core surrounded by molten metal, remains as bubbles in the molten metal, thereby forming a casting defect. Therefore, measures are taken to allow the generated gas to escape to the outside of the mold. As an example of this measure, in Patent Document 1 below, a gas suction passage is provided in a baseboard portion of a water jacket core stacked in a mold, and gas generated in the water jacket core is passed through the suction passage. A method of discharging the gas to the outside of the mold by vacuum suction is disclosed.

特開平5−146862号公報JP-A-5-146862

しかしながら、上記特許文献1に記載のように、ウォータージャケット中子から発生するガスを当該中子の幅木部から吸引するだけでは、複雑な形状を有するウォータージャケット中子の内部に発生したガス、特に周囲を溶湯で囲まれるウォータージャケット中子の中央部に生じたガスを有効に排出することは難しい。また、吸引装置によりガス吸引作業を制御するとなると、その設備や制御も煩雑となる。   However, as described in Patent Document 1, simply by sucking the gas generated from the water jacket core from the skirting portion of the core, the gas generated inside the water jacket core having a complicated shape, In particular, it is difficult to effectively discharge the gas generated in the center of the water jacket core surrounded by the molten metal. Further, when the gas suction operation is controlled by the suction device, the facilities and control become complicated.

そこで、例えば図4に示すように、オイルジャケット中子55の、ウォータージャケット中子57との間に僅かな隙間56を形成する部分に貫通孔52を設けると共に、上型51の、オイルジャケット中子55に設けた貫通孔52の近傍(この図では型締め方向に対峙する位置)に、上型51(鋳型)の外部と連通するガス抜き孔53を設けることで、鋳造時、ウォータージャケット中子57に発生したガスを、貫通孔52およびガス抜き孔53を介して鋳型の外部に排出する、簡便なガス抜き構造が考えられる。   Therefore, for example, as shown in FIG. 4, a through hole 52 is provided in a portion where a slight gap 56 is formed between the oil jacket core 55 and the water jacket core 57. By providing a gas vent hole 53 communicating with the outside of the upper mold 51 (mold) in the vicinity of the through hole 52 provided in the child 55 (in this figure, the position facing the mold clamping direction) A simple gas venting structure in which the gas generated in the child 57 is discharged to the outside of the mold through the through hole 52 and the gas vent hole 53 can be considered.

しかしながら、上記構成を採用する場合には、キャビティ54内に注湯された溶湯Mがウォータージャケット中子57とオイルジャケット中子55との隙間56に侵入した際、この溶湯Mがガスと共に、オイルジャケット中子55に設けた貫通孔52を介して上型51のガス抜き孔53に入り込む恐れがある。この溶湯Mの侵入を防止するためには、例えば図5に示すように、上型51のガス抜き孔53にベント58を設ける必要が生じるが、このようにすると、今度はベント58内部の孔(スリット58a)が溶湯Mで塞がれることになる。そのため、頻繁にベント58を交換する手間やコストがかかり、実用性(量産性)に乏しいという問題が残っていた。   However, in the case of adopting the above configuration, when the molten metal M poured into the cavity 54 enters the gap 56 between the water jacket core 57 and the oil jacket core 55, the molten metal M and the oil There is a risk of entering the gas vent hole 53 of the upper die 51 through the through hole 52 provided in the jacket core 55. In order to prevent the molten metal M from entering, for example, as shown in FIG. 5, it is necessary to provide a vent 58 in the gas vent hole 53 of the upper die 51. (Slit 58a) is closed with the molten metal M. For this reason, it takes time and cost to frequently replace the vent 58, and there remains a problem that practicality (mass productivity) is poor.

以上の事情に鑑み、鋳造時、ウォータージャケット中子から発生するガスの排出効率を高めつつ、鋳型に設けたガス排出用の孔に溶湯が侵入する事態を防止することができ、かつ量産性に優れたシリンダヘッドの鋳造方法を提供することを、本発明により解決すべき技術的課題とする。   In view of the above circumstances, at the time of casting, the efficiency of discharging the gas generated from the water jacket core can be increased, and the situation where the molten metal enters the gas discharge hole provided in the mold can be prevented, and mass production can be achieved. It is a technical problem to be solved by the present invention to provide an excellent method for casting a cylinder head.

前記課題の解決は、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法により達成される。すなわち、この鋳造方法は、上型と下型とを有する鋳型の内部にオイルジャケット中子とウォータージャケット中子とを積層配置した状態で注湯を行うシリンダヘッドの鋳造方法において、オイルジャケット中子の、ウォータージャケット中子と最も近接し又は当接する部分には、上下何れか一方に向けて開口する凹部が設けられ、上型と下型の何れか一方には、一端が凹部の形成部分に向けて開口し、他端が鋳型の外部と連通する連通孔が設けられている点をもって特徴付けられる。なお、ここでいう「最も近接し又は当接する部分」は、鋳型内部に積層配置された部分の範囲内を意味し、中子をキャビティ内の所定位置に配置するための幅木部は当然に上記範囲には含まれない。 The solution to the above-described problem is achieved by the cylinder head casting method according to the present invention. That is, this casting method is a cylinder head casting method in which hot water is poured in a state where an oil jacket core and a water jacket core are stacked in a mold having an upper mold and a lower mold. The portion of the water jacket core that is closest to or abuts with the water jacket core is provided with a recess that opens to either the upper or lower side, and one of the upper mold and the lower mold has one end at the recess forming portion. opened toward the other end is characterized with a point communicating hole communicates with the outside of the mold are al provided. Incidentally, it intends Kokodei "closest or abutting portion" refers to the range of the laminated portion located inside the mold, the core width wood for placement at a predetermined position in the cavity naturally Is not included in the above range.

この種の製品(シリンダヘッド)の鋳造に用いられる中子は、既述のように、砂状体を適当なバインダ(樹脂)で結束して所定の形状に造型したものを採用していることから、いわゆる多孔質構造をなし、一定の通気性を有する。また、ウォータージャケット中子は、周囲を溶湯で囲まれた状態で鋳造品と一体に成形されることから、鋳造後の砂抜きのために、本来であれば近づけることのないオイルジャケット中子とウォータージャケット中子との間に、あえて近接し又は当接する部分を設けることがある。本発明は、これらの点に着目してなされたものであり、オイルジャケット中子の、ウォータージャケット中子と最も近接し又は当接する部分に凹部を設けると共に、上型と下型の何れか一方には、他端が鋳型の外部と連通する、いわゆるガス抜きのための連通孔を設けたことを特徴とする。このように構成することで、オイルジャケット中子に設けた凹部の底部を、凹部の周囲の肉厚に比べて、ガスの通過を許容する程度に薄肉化できる。また、これら凹部の底部をガスが通過する向きの延長線上に連通孔を配置できる。そのため、金型および中子が上記の形態を取る場合に、さらに、凹部の底部をガスが通過し得る程度の厚みとして鋳造を行うことにより、鋳造時、ウォータージャケット中子に発生したガスは、双方の中子が最も近接し又は当接する部分、そして凹部の底部を通過して、そのまま上下一方の金型に設けた連通孔に至る。よって、図4に示すように、ウォータージャケット中子に発生したガスを、当該ジャケットの中央部に発生したガスについても鋳型の外部に有効に排出することができる。また、上記ガスがオイルジャケット中子に設けた凹部の底部を通過するようにしたので、仮にオイルジャケット中子とウォータージャケット中子とが最も近接する部分における両中子間の隙間に溶湯が侵入した場合であっても、侵入した溶湯を凹部から遮断して、連通孔への溶湯の入り込みを確実に防止することができる。そのためベント(図5を参照)を設ける必要もなく、部品交換の手間もかからない。   The core used for casting this type of product (cylinder head), as described above, uses a sand-like body that is bound with an appropriate binder (resin) and molded into a predetermined shape. Therefore, it has a so-called porous structure and has a certain air permeability. Also, since the water jacket core is molded integrally with the cast product with the molten metal surrounded by the molten metal, an oil jacket core that cannot be brought close to the original for sand removal after casting. There is a case where a portion close to or in contact with the water jacket core is provided. The present invention has been made paying attention to these points, and is provided with a recess in the portion of the oil jacket core closest to or in contact with the water jacket core, and either the upper mold or the lower mold. Is provided with a so-called vent hole for communicating with the outside of the mold at the other end. With this configuration, the bottom of the recess provided in the oil jacket core can be thinned to the extent that the passage of gas is allowed compared to the thickness around the recess. Moreover, a communicating hole can be arrange | positioned on the extension line | wire of the direction through which gas passes the bottom part of these recessed parts. Therefore, when the mold and the core take the above-described form, the gas generated in the water jacket core at the time of casting is further performed by casting with a thickness that allows gas to pass through the bottom of the recess. It passes through the part where both cores are closest to or abut against each other and the bottom of the recess, and reaches the communication hole provided in one of the upper and lower molds as it is. Therefore, as shown in FIG. 4, the gas generated in the water jacket core can be effectively discharged to the outside of the mold as well as the gas generated in the central portion of the jacket. Moreover, since the gas passes through the bottom of the recess provided in the oil jacket core, the molten metal enters the gap between the cores in the portion where the oil jacket core and the water jacket core are closest to each other. Even in this case, the molten metal that has entered can be blocked from the concave portion, and the molten metal can be reliably prevented from entering the communication hole. Therefore, it is not necessary to provide a vent (see FIG. 5), and it does not take time to replace parts.

この場合、例えば凹部を連通孔に向けて開口すると共に、凹部の底部をウォータージャケット中子と最も近接させ又は当接させるようにしてもよい。このようにすることで、オイルジャケット中子に発生したガスについても、凹部の内側面を介して凹部内の空間に集まり易くなる。そのため、ウォータージャケット中子に発生するガスだけでなく、オイルジャケット中子に発生するガスについても効率よく鋳型の外に排出することができる。   In this case, for example, the concave portion may be opened toward the communication hole, and the bottom portion of the concave portion may be brought closest to or in contact with the water jacket core. By doing in this way, the gas generated in the oil jacket core is also easily collected in the space in the recess through the inner surface of the recess. Therefore, not only the gas generated in the water jacket core but also the gas generated in the oil jacket core can be efficiently discharged out of the mold.

以上のように、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法によれば、鋳造時、ウォータージャケット中子から発生するガスの排出効率を高めつつ、鋳型に設けたガス排出用の孔に溶湯が侵入する事態を防止することができ、かつその量産性を向上させることが可能になる。   As described above, according to the casting method of the cylinder head according to the present invention, the molten metal enters the gas discharge hole provided in the mold while enhancing the discharge efficiency of the gas generated from the water jacket core during casting. The situation can be prevented and the mass productivity can be improved.

本発明の一実施形態に係る鋳造装置の断面図である。It is sectional drawing of the casting apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す鋳造装置のA−A断面図であって、鋳型内部のガス抜き構造を示す鋳造装置の要部拡大断面図である。It is AA sectional drawing of the casting apparatus shown in FIG. 1, Comprising: It is the principal part expanded sectional view of the casting apparatus which shows the degassing structure inside a casting_mold | template. 図1に示すオイルジャケット中子を矢印Bの方向から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the oil jacket core shown in FIG. 本発明の前提となる発明の内容を説明するための図であって、鋳型内部のガス抜き構造を示す鋳造装置の要部拡大断面図である。It is a figure for demonstrating the content of the invention used as the premise of this invention, Comprising: It is a principal part expanded sectional view of the casting apparatus which shows the degassing structure inside a casting_mold | template. 本発明の前提となる発明の内容を説明するための図であって、鋳型内部のガス抜き構造を示す鋳造装置の要部拡大断面図である。It is a figure for demonstrating the content of the invention used as the premise of this invention, Comprising: It is a principal part expanded sectional view of the casting apparatus which shows the degassing structure inside a casting_mold | template.

以下、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法の一実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下の説明では、低圧鋳造によりシリンダヘッドを鋳造する場合を例にとって説明する。   Hereinafter, an embodiment of a casting method of a cylinder head according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a case where a cylinder head is cast by low pressure casting will be described as an example.

図1は、本実施形態に係る鋳造方法の概要を説明するための図であって、当該鋳造方法に用いる鋳造装置(低圧鋳造装置)の要部断面図を示している。ここで、図1中の左右方向は、鋳造品となるシリンダヘッドの長手方向に一致している。同図に示すように、この鋳造装置は、上型1および下型2を有する鋳型3と、鋳型3(上型1と下型2)の型締めにより鋳型3内部に形成されるキャビティ4と、鋳型3内部に所定の順序で積層配置されるオイルジャケット中子5およびウォータージャケット中子7と、下型2に設けた注湯口8(この図では2ヶ所)と、一端を注湯口8に接続し、他端を図示しない溶湯貯溜部に挿通配置されたストーク部9とを備える。   FIG. 1 is a view for explaining an outline of a casting method according to the present embodiment, and shows a cross-sectional view of a main part of a casting apparatus (low pressure casting apparatus) used in the casting method. Here, the left-right direction in FIG. 1 coincides with the longitudinal direction of the cylinder head as a cast product. As shown in the figure, this casting apparatus includes a mold 3 having an upper mold 1 and a lower mold 2, and a cavity 4 formed inside the mold 3 by clamping the mold 3 (upper mold 1 and lower mold 2). The oil jacket core 5 and the water jacket core 7 stacked in a predetermined order inside the mold 3, the pouring ports 8 (two locations in this figure) provided in the lower mold 2, and one end to the pouring port 8 And a stalk portion 9 that is connected and has the other end inserted through a molten metal storage portion (not shown).

次に、オイルジャケット中子5およびウォータージャケット中子7の配置態様について述べる。図1に示すように、オイルジャケット中子5は、ウォータージャケット中子7よりも上型1に近接させた状態で鋳型3内に設置されている。ここで、オイルジャケット中子は、シリンダヘッドのスパークプラグ挿通側に対応している。また、オイルジャケット中子5と、ウォータージャケット中子7には、それぞれ長手方向両端部に幅木部5a,7aが一体に設けられている。そして、これら幅木部5a,7aを相互に重ね合わせた状態で2枚の中子5,7を一体的に下型2上に載置してから、上型1を下降させ、相互に重ね合わせた幅木部5a,7aを上型1と下型2とで挟持することで、2枚の中子5,7が鋳型3内に位置決めされた状態で保持され、これにより、所定形状(シリンダヘッドの実肉部に準じた形状)のキャビティ4が形成されるようになっている。   Next, arrangement modes of the oil jacket core 5 and the water jacket core 7 will be described. As shown in FIG. 1, the oil jacket core 5 is installed in the mold 3 in a state of being closer to the upper mold 1 than the water jacket core 7. Here, the oil jacket core corresponds to the spark plug insertion side of the cylinder head. The oil jacket core 5 and the water jacket core 7 are integrally provided with baseboard portions 5a and 7a at both ends in the longitudinal direction. Then, the two cores 5 and 7 are integrally placed on the lower mold 2 in a state where the baseboard parts 5a and 7a are overlapped with each other, and then the upper mold 1 is lowered and overlapped with each other. By sandwiching the combined baseboard portions 5a and 7a between the upper mold 1 and the lower mold 2, the two cores 5 and 7 are held in a state of being positioned in the mold 3, and thereby, a predetermined shape ( A cavity 4 having a shape corresponding to the actual part of the cylinder head) is formed.

図2は、図1に示す鋳造装置のA−A断面図であって、鋳型3内部のガス抜き構造を拡大して示している。図2に示すように、オイルジャケット中子5よりも上型1から離れた位置に配置されるウォータージャケット中子7には、その厚み方向の上型1側に向けて突出する突出部7bが設けられている。また、オイルジャケット中子5の下面には、突出部7bを受けるための受け部5bが周囲から一段窪んだ形で設けられており、オイルジャケット5とウォータージャケット中子7を重ね合わせて鋳型3内に設置した状態では、突出部7bと受け部5bとが相互に嵌り合うようになっている。この場合、突出部7bと受け部5bとは、オイルジャケット中子5とウォータージャケット中子7との間で最も近接し又は当接した部分を形成する。突出部7bは、例えば鋳造後の砂抜き用に設けられたものであって、略柱状をなしている。そして、この実施形態では、図3に示すように、オイルジャケット中子5の、スパークプラグ挿通孔に対応する部位5d,5d(スパークプラグ挿通孔は上型1に設けたピン部で成形される)の間に受け部5bが設けられ、この受け部5bと突出部7bとの間に、上記最も近接した部分としての隙間10が形成されている(図2を参照)。この隙間10は、後述するように、キャビティ4内に注湯された溶湯が侵入しない程度の大きさに設定されているのが好ましい。   FIG. 2 is an AA cross-sectional view of the casting apparatus shown in FIG. 1 and shows an enlarged view of the gas vent structure inside the mold 3. As shown in FIG. 2, the water jacket core 7 disposed at a position farther from the upper mold 1 than the oil jacket core 5 has a protruding portion 7b protruding toward the upper mold 1 side in the thickness direction. Is provided. Further, a receiving portion 5b for receiving the protruding portion 7b is provided on the lower surface of the oil jacket core 5 so as to be depressed by one step from the periphery. The oil jacket 5 and the water jacket core 7 are overlapped to form the mold 3. In the state installed inside, the protrusion part 7b and the receiving part 5b are mutually fitted. In this case, the protruding portion 7 b and the receiving portion 5 b form a portion that is closest or abuts between the oil jacket core 5 and the water jacket core 7. The protrusion 7b is provided for sand removal after casting, for example, and has a substantially columnar shape. In this embodiment, as shown in FIG. 3, portions 5 d and 5 d of the oil jacket core 5 corresponding to the spark plug insertion holes (the spark plug insertion holes are formed by pin portions provided in the upper mold 1. ) Is provided, and the gap 10 as the closest part is formed between the receiving part 5b and the protruding part 7b (see FIG. 2). As will be described later, the gap 10 is preferably set to such a size that the molten metal poured into the cavity 4 does not enter.

オイルジャケット中子5の受け部5bには、鋳型3の上下何れか一方に向けて開口する凹部11が設けられている。この実施形態では、凹部11は上型1に向けて開口した形態を呈しており、受け部5bと中心軸を同一にして有底円筒状に形成されている(図2および図3を参照)。そのため、凹部11の底部5cは、オイルジャケット中子5の一部として受け部5bの最下部を構成しており、その下面は、受け部5bの下面(突出部7bとの間に隙間10を形成している面)と同一平面にある。   The receiving portion 5 b of the oil jacket core 5 is provided with a concave portion 11 that opens toward either the upper or lower side of the mold 3. In this embodiment, the concave portion 11 has an opening shape toward the upper mold 1 and is formed in a bottomed cylindrical shape with the same central axis as the receiving portion 5b (see FIGS. 2 and 3). . Therefore, the bottom portion 5c of the recess 11 constitutes the lowermost portion of the receiving portion 5b as a part of the oil jacket core 5, and the lower surface thereof has a gap 10 between the lower surface of the receiving portion 5b (the protruding portion 7b). And the same plane).

また、底部5cの厚みは、鋳造時にウォータージャケット中子7に発生するガスを上型1に向けて通過させ得る程度の厚みに設定されている。この結果、底部5cは、オイルジャケット中子5のうち最も薄肉の部分となっている。具体例を示すと、オイルジャケット中子5の組成が、粒状体:珪砂(平均粒径φ0.3mm)、バインダ:フェノール樹脂、である場合、底部5cは、厚さ1.0mm以上2.0mm以下に設定される。   Further, the thickness of the bottom 5c is set to such a thickness that allows gas generated in the water jacket core 7 during casting to pass toward the upper mold 1. As a result, the bottom portion 5 c is the thinnest portion of the oil jacket core 5. As a specific example, when the composition of the oil jacket core 5 is granular: silica sand (average particle diameter φ0.3 mm), binder: phenol resin, the bottom 5c has a thickness of 1.0 mm or more and 2.0 mm. Set to:

上型1の、凹部11と型締め方向に対峙する位置には、一端を凹部11に向けて開口し、他端を鋳型3の外部と連通してなる連通孔12が形成されている。この実施形態では、図2に示すように、凹部11と中心軸を同一にした状態で、上型1を上下に貫通する向きに形成されている。なお、図2を見る限り、上型1とオイルジャケット中子5との間に所定の隙間13が存在するが、当然ながら、この隙間13に溶湯が侵入することはない。   At the position of the upper mold 1 facing the recess 11 in the mold clamping direction, a communication hole 12 having one end opened toward the recess 11 and the other end communicating with the outside of the mold 3 is formed. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the concave portion 11 and the central axis are made the same so as to penetrate the upper mold 1 vertically. As shown in FIG. 2, there is a predetermined gap 13 between the upper mold 1 and the oil jacket core 5, but naturally the molten metal does not enter the gap 13.

以上の構成を有するオイルジャケット中子5およびウォータージャケット中子7を鋳型3内に設置し、型締めすることでキャビティ4を形成する。そして、図示しない圧力調整手段(加圧手段、あるいは減圧手段)を用いて、キャビティ4内の圧力に対する溶湯貯溜部内の圧力を相対的に高めることで、溶湯貯溜部に接続されたストーク部9、および注湯口8を介して、キャビティ4内に溶湯が供給される(図1を参照)。これにより、溶湯がキャビティ4内に設置されたウォータージャケット中子7の周囲に充填され、ウォータージャケット中子7が加熱されることで、ウォータージャケット中子7のバインダとなる上記樹脂が気化し、あるいは内部の水分が蒸発する。これらウォータージャケット中子7から発生したガスの圧力が、周囲の溶湯の液圧を上回ると、上記ガスが気泡となって溶湯中に放出される事態を招来するおそれがある。   The cavity 4 is formed by installing the oil jacket core 5 and the water jacket core 7 having the above configuration in the mold 3 and clamping the mold. Then, by using a pressure adjusting means (pressurizing means or pressure reducing means) (not shown), the stalk portion 9 connected to the molten metal reservoir is increased by relatively increasing the pressure in the molten metal reservoir relative to the pressure in the cavity 4. The molten metal is supplied into the cavity 4 through the pouring port 8 (see FIG. 1). Thereby, the molten metal is filled around the water jacket core 7 installed in the cavity 4, and the water jacket core 7 is heated, whereby the resin serving as the binder of the water jacket core 7 is vaporized, Or the water | moisture content inside evaporates. When the pressure of the gas generated from the water jacket core 7 exceeds the liquid pressure of the surrounding molten metal, there is a possibility that the gas is released into the molten metal as bubbles.

ここで、この鋳造装置においては、上記ガスが発生したウォータージャケット中子7に突出部7bを設けると共に、この突出部7bと最小距離で近接する受け部5bをオイルジャケット中子5に設け、かつ、この受け部5bに、上型1に向けて開口する凹部11を形成してその底部5cの厚みを、上記ガスが上型1に向けて通過し得る程度の大きさに設定している。そのため、ウォータージャケット中子7内に発生した上記ガスは、溶湯内に比べて流動に要する圧力が小さくて済む受け部5bの底部5cに向けて優先的に流動する。また、上型1の、凹部11と型締め方向に対峙する位置には、一端を凹部11に向けて開口し、他端を鋳型3の外部に連通した連通孔12を設けているので、底部5cに流れ込んだ上記ガスは、相対的に気圧の低い連通孔12に向けて底部5cを通過し、さらに凹部11も通過して連通孔12へと流れ込むようになっている。これにより、ウォータージャケット中子7に発生したガスを溶湯中に放出することなく、鋳型3の外部へ排出することができるので、溶湯内に残存したガスが巣などの鋳造欠陥を生じる事態を回避して鋳造品質を高めることができる。特に、この実施形態では、凹部11を、オイルジャケット中子5のうち、スパークプラグ挿通孔に対応する部位5d,5d間に設けるようにしたので(図3を参照)、この凹部11が設けられた受け部5bと嵌り合うウォータージャケット中子7の突出部7bを、当該ウォータージャケット中子7の略中央部に配設することができる。よって、ウォータージャケット中子7内部に発生したガスの多くを効率よく(底部5c、凹部11、および連通孔12を介して)鋳型3の外部に排出することが可能になる。また、この実施形態では、凹部11を上型1に向けて開口し、また有底円筒状に形成したので、オイルジャケット中子5内部に発生したガスについても凹部11に効果的に吸い寄せて、連通孔12を介して鋳型3の外部に排出することができる。   Here, in this casting apparatus, the water jacket core 7 in which the gas is generated is provided with a protruding portion 7b, and a receiving portion 5b adjacent to the protruding portion 7b at a minimum distance is provided in the oil jacket core 5, and A recess 11 that opens toward the upper mold 1 is formed in the receiving portion 5b, and the thickness of the bottom 5c is set to a size that allows the gas to pass toward the upper mold 1. Therefore, the gas generated in the water jacket core 7 flows preferentially toward the bottom portion 5c of the receiving portion 5b that requires less pressure to flow than in the molten metal. Further, at the position of the upper mold 1 facing the concave portion 11 in the mold clamping direction, a communication hole 12 having one end opened toward the concave portion 11 and the other end communicating with the outside of the mold 3 is provided. The gas flowing into 5c passes through the bottom 5c toward the communication hole 12 having a relatively low atmospheric pressure, and further passes through the recess 11 to flow into the communication hole 12. As a result, the gas generated in the water jacket core 7 can be discharged to the outside of the mold 3 without being released into the molten metal, thereby avoiding a situation in which the gas remaining in the molten metal causes casting defects such as a nest. Casting quality can be improved. In particular, in this embodiment, the recess 11 is provided between the portions 5d and 5d of the oil jacket core 5 corresponding to the spark plug insertion holes (see FIG. 3). The protruding portion 7 b of the water jacket core 7 that fits with the receiving portion 5 b can be disposed at a substantially central portion of the water jacket core 7. Therefore, most of the gas generated inside the water jacket core 7 can be efficiently discharged to the outside of the mold 3 (via the bottom 5c, the concave portion 11, and the communication hole 12). Further, in this embodiment, since the concave portion 11 is opened toward the upper mold 1 and formed in a bottomed cylindrical shape, the gas generated in the oil jacket core 5 is also sucked effectively into the concave portion 11, It can be discharged out of the mold 3 through the communication hole 12.

また、連通孔12とつながる凹部11の底部5cは、図2をみれば分るように、オイルジャケット中子5の受け部5bとウォータージャケット中子7の突出部7bとの隙間10と、凹部11とを仕切った格好となっている。そのため、キャビティ4とつながる隙間10は、上述のように、溶湯が侵入しない程度に小さくすることが好ましいが、もし何らかの事情でこの隙間10に溶湯が侵入してきた場合においても、当該侵入してきた溶湯を凹部11から確実に遮断して、連通孔12へ溶湯が付着する事態を防止することができる。   Further, the bottom portion 5c of the concave portion 11 connected to the communication hole 12 includes a gap 10 between the receiving portion 5b of the oil jacket core 5 and the protruding portion 7b of the water jacket core 7, as shown in FIG. 11 is partitioned. Therefore, as described above, the gap 10 connected to the cavity 4 is preferably small so that the molten metal does not enter. However, even if the molten metal enters the gap 10 for some reason, the molten metal that has entered the molten metal has entered. Can be reliably blocked from the recess 11 to prevent the molten metal from adhering to the communication hole 12.

以上、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法の一実施形態を説明したが、この鋳造方法は、もちろん上記例示の形態に限定されることなく、本発明の範囲内において任意の形態を採ることが可能である。   As mentioned above, although one Embodiment of the casting method of the cylinder head based on this invention was described, this casting method is not limited to the form of the said illustration of course, and can take arbitrary forms within the scope of the present invention. Is possible.

例えば、上記実施形態では、凹部11を上型1に向けて開口した形態を例示したが、これとは逆に、ウォータージャケット中子7に向けて開口した形態をとることもできる(図示は省略)。この場合、凹部11の底部5cが、ウォータージャケット中子7に発生したガスを上型1に向けて通過させ得る程度の厚みに設定されていれば、上記実施形態の場合と同様の作用効果(ガス抜き作用、溶湯の連通孔12への侵入防止作用)を奏し得る。また、凹部11の底部5cは、上記のように受け部5bの厚み方向一端部に設けてもよく、厚み方向の中間部に設けるようにしてもよい。この場合、図示は省略するが、底部5cを共有する2つの凹部11,11を上型1とウォータージャケット中子7とにそれぞれ開口するように形成してもよい。   For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the concave portion 11 is opened toward the upper mold 1 is illustrated, but conversely, the configuration in which the concave portion 11 is opened toward the water jacket core 7 can be taken (not shown). ). In this case, as long as the bottom 5c of the recess 11 is set to a thickness that allows the gas generated in the water jacket core 7 to pass toward the upper mold 1, the same effects as in the above embodiment ( Degassing action and action of preventing molten metal from entering the communication hole 12). Moreover, the bottom part 5c of the recessed part 11 may be provided in the thickness direction one end part of the receiving part 5b as mentioned above, and may be provided in the intermediate part of the thickness direction. In this case, although not shown, the two concave portions 11 and 11 sharing the bottom 5c may be formed so as to open to the upper mold 1 and the water jacket core 7, respectively.

また、凹部11の形成位置についても、特に上記の位置に限定される必要はない。例えばバルブ挿通孔に対応する部位など、一部の例外(シリンダヘッドの機能上、形状を変更できない部分)を除いて、オイルジャケット中子5の任意の平面位置に凹部11を形成することができる。要は、ウォータージャケット中子7との間で最も近接し又は当接する部分であれば、凹部11を形成することができる。   Further, the formation position of the recess 11 is not particularly limited to the above position. For example, the recess 11 can be formed at an arbitrary plane position of the oil jacket core 5 except for some exceptions (parts whose shape cannot be changed due to the function of the cylinder head) such as a part corresponding to the valve insertion hole. . In short, the concave portion 11 can be formed at a portion that is closest or in contact with the water jacket core 7.

また、上記以外の事項についても、本発明の技術的意義を没却しない限りにおいて他の具体的形態を採り得ることはもちろんである。   Of course, other specific forms can be adopted for matters other than the above as long as the technical significance of the present invention is not lost.

1 上型
2 下型
3 鋳型
4 キャビティ
5 オイルジャケット中子
5a,7a 幅木部
5b 受け部
5c 底部
5d,5d スパークプラグ挿通孔に対応する部位
7 ウォータージャケット中子
7b 突出部
8 注湯口
9 ストーク部
10 隙間
11 凹部
12 連通孔
13 隙間
51 上型
52 貫通孔
53 孔
54 キャビティ
55 オイルジャケット中子
56 隙間
57 ウォータージャケット中子
58 ベント
58a スリット
M 溶湯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper mold | type 2 Lower mold | type 3 Mold 4 Cavity 5 Oil jacket core 5a, 7a Base board part 5b Receiving part 5c Bottom part 5d, 5d The part corresponding to a spark plug insertion hole 7 Water jacket core 7b Protrusion part 8 Pouring port 9 Stalk Part 10 Clearance 11 Recess 12 Communication hole 13 Clearance 51 Upper mold 52 Through hole 53 Hole 54 Cavity 55 Oil jacket core 56 Clearance 57 Water jacket core 58 Vent 58a Slit M Molten metal

Claims (2)

上型と下型とを有する鋳型の内部にオイルジャケット中子とウォータージャケット中子とを積層配置した状態で注湯を行うシリンダヘッドの鋳造方法において、
前記オイルジャケット中子の、前記ウォータージャケット中子と最も近接し又は当接する部分には、上下何れか一方に向けて開口する凹部が設けられ、
前記上型と下型の何れか一方には、一端が前記凹部の形成部分に向けて開口し、他端が前記鋳型の外部と連通する連通孔が設けられていることを特徴とするシリンダヘッドの鋳造方法。
In a casting method of a cylinder head that performs pouring in a state where an oil jacket core and a water jacket core are stacked in a mold having an upper mold and a lower mold,
A portion of the oil jacket core that is closest to or in contact with the water jacket core is provided with a recess that opens to either the upper or lower side,
Cylinder to either one of the upper and lower molds has one end opened toward the forming portion of said recess, and wherein the other end is a communication hole communicates with the outside of the mold has been found provided Head casting method.
前記ウォータージャケット中子には、その厚み方向に向けて突出する突出部が設けられ、前記オイルジャケット中子には、前記突出部を受けるための受け部がその周囲から一段窪んだ状態で設けられ、
前記受け部と前記突出部とが、前記オイルジャケット中子の、前記ウォータージャケット中子と最も近接し又は当接する部分を構成し、前記受け部の前記最も近接し又は当接する部分に前記凹部が設けられている請求項1に記載のシリンダヘッドの鋳造方法。
The water jacket core is provided with a protruding portion that protrudes in the thickness direction thereof, and the oil jacket core is provided with a receiving portion for receiving the protruding portion in a state of being depressed one step from the periphery thereof. ,
The receiving portion and the projecting portion constitute a portion of the oil jacket core that is closest to or abuts with the water jacket core, and the concave portion is formed at the portion of the receiving portion that is closest to or abuts. The method for casting a cylinder head according to claim 1, which is provided .
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