特開 2023-167503 鋳造用金型装置、鋳造装置及び鋳物の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023167503

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】鋳造用金型装置、鋳造装置及び鋳物の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22C 9/06 20060101AFI20231116BHJP

   B22D 18/04 20060101ALI20231116BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20231116BHJP

【ＦＩ】

B22C9/06 B

B22D18/04 Q

B22D17/22 D

B22D17/22 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022078747

(22)【出願日】2022-05-12

(71)【出願人】

【識別番号】521431099

【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100117662

【弁理士】

【氏名又は名称】竹下 明男

(74)【代理人】

【識別番号】100156177

【弁理士】

【氏名又は名称】池見 智治

(72)【発明者】

【氏名】仁賀奈 靖人

(72)【発明者】

【氏名】野々村 和政

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 友和

(72)【発明者】

【氏名】山田 武

【テーマコード（参考）】

4E093

【Ｆターム（参考）】

4E093NB05

(57)【要約】

【課題】鋳造用鋳物をより効果的に冷却できるようにすることを目的とする。
【解決手段】鋳造用金型装置２０は、第１型面４２と、冷却液が流れる液体通路４３、４４とを含む第１型４０と、第２型面５２と、鋳物内の凹みを形成する複数の入子５８と、型空間に溶湯を流し込むための３つ以上の湯口５９と、冷却気体が流れる気体通路５３とを含む第２型５０と、を備え、複数の入子５８が直線状に並んで配置されると共に、３つ以上の湯口５９が、間に入子５８を配置した状態で、千鳥状に配置されている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１型面と、冷却液が流れる液体通路とを含む第１型と、
第２型面と、鋳物内の凹みを形成する複数の入子と、型空間に溶湯を流し込むための３つ以上の湯口と、冷却気体が流れる気体通路とを含む第２型と、
を備え、
前記複数の入子が直線状に並んで配置されると共に、前記３つ以上の湯口が、間に前記入子を配置した状態で、千鳥状に配置されている、鋳造用金型装置。

【請求項2】

請求項１に記載の鋳造用金型装置であって、
前記気体通路は、前記複数の湯口によって囲まれる領域で、前記冷却気体を吹付ける冷却気体噴出口を有する、鋳造用金型装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の鋳造用金型装置であって、
前記液体通路は、重力方向に対して交差する方向に貫通する貫通液体通路を有する、鋳造用金型装置。

【請求項4】

請求項１又は請求項２に記載の鋳造用金型装置であって、
前記第１型が鋳抜きピンを含み、
前記液体通路は、前記鋳抜きピン内に冷却液を流すピン用液体通路を有する、鋳造用金型装置。

【請求項5】

請求項１又は請求項２に記載の鋳造用金型装置であって、
前記液体通路は、互いに独立して冷却液が流れる複数の独立液体通路を有し、
前記複数の独立液体通路のそれぞれに対応するバルブをさらに備える、鋳造用金型装置。

【請求項6】

請求項１又は請求項２に記載の鋳造用金型装置であって、
前記液体通路に対して冷却液を供給する冷却液供給源と、
前記冷却液供給源と前記液体通路との間に介在するバルブと、
前記バルブが閉じられた状態で、前記液体通路内の空間を吸引して前記液体通路内を真空状態するバキューム装置と、
をさらに備え、
前記真空状態で前記バルブが開いて前記冷却液供給源内の冷却液が前記液体通路内を流れる、鋳造用金型装置。

【請求項7】

請求項１又は請求項２に記載の鋳造用金型装置であって、
前記液体通路に冷却液が流れるタイミングをコントロールするバルブと、
前記バルブの開閉タイミングを、時間によってコントロールするタイマーと、
をさらに備える鋳造用金型装置。

【請求項8】

請求項１又は請求項２に記載の鋳造用金型装置の型空間内に溶湯を供給し、
前記型空間内の溶湯を、前記液体通路内を流れる冷却液によって冷却して、前記溶湯を硬化させ、
前記鋳造用金型装置から、溶湯が硬化することによって形成された鋳物を取出す、鋳物の製造方法。

【請求項9】

鋳造型の冷却用の液体通路の入口に接続される入口側供給路に対して冷却液を供給する冷却液供給源と、
前記冷却液供給源と前記入口側供給路の出口との間に介在するバルブと、
前記液体通路の出口に接続される出口側幹流体通路に接続され、前記バルブが閉じられた状態で、前記出口側幹流体通路内の気体を吸引して前記出口側幹流体通路内を真空状態とするバキューム装置と、
を備え、
前記真空状態で前記バルブが開く、鋳造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、鋳造用金型装置及び鋳物の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、鋳造用金型内部に設定された通路に冷却水を供給することによって金型を冷却する鋳造用金型を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－８５４２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

鋳物の生産性をより向上させるため、鋳造用鋳物をより効果的に冷却することが望まれている。

【0005】

そこで、本開示は、鋳造用鋳物をより効果的に冷却できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、鋳造用金型装置は、第１型面と、冷却液が流れる液体通路とを含む第１型と、第２型面と、鋳物内の凹みを形成する複数の入子と、型空間に溶湯を流し込むための３つ以上の湯口と、冷却気体が流れる気体通路とを含む第２型と、を備え、前記複数の入子が直線状に並んで配置されると共に、前記３つ以上の湯口が、間に前記入子を配置した状態で、千鳥状に配置されている、鋳造用金型装置である。

【0007】

また、上記課題を解決するため、鋳物の製造方法は、上記鋳造用金型装置の型空間内に溶湯を供給し、前記型空間内の溶湯を、前記液体通路内を流れる冷却液によって冷却して、前記溶湯を硬化させ、前記鋳造用金型装置から、溶湯が硬化することによって形成された鋳物を取出す、鋳物の製造方法である。

【0008】

また、上記課題を解決するため、鋳造装置は、鋳造型の冷却用の液体通路の入口に接続される入口側供給路に対して冷却液を供給する冷却液供給源と、前記冷却液供給源と前記入口側供給路の出口との間に介在するバルブと、前記液体通路の出口に接続される出口側幹流体通路に接続され、前記バルブが閉じられた状態で、前記出口側幹流体通路内の気体を吸引して前記出口側幹流体通路内を真空状態とするバキューム装置とを備え、前記真空状態で前記バルブが開く、鋳造装置である。

【発明の効果】

【0009】

本開示により、鋳造用鋳物をより効果的に冷却できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は鋳造用金型装置の全体構成を示す図である。

【図2】図２は第２型の上層体を示す概略底面図である。

【図3】図３は第１型を示す概略平面図である。

【図4】図４は図３のＩＶ－ＩＶ線概略断面図である。

【図5】図５は第１冷却液供給装置が鋳造用金型の複数のピン用流体通路に冷却液を供給する構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は金型コントローラがピン用液体通路に対する冷却液の供給制御を行う流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

｛実施形態｝
＜全体構成について＞
以下、実施形態に係る鋳造用金型装置、鋳造装置及び鋳物の製造方法について説明する。図１は鋳造用金型装置２０の全体構成を示す図である。

【0012】

鋳造用金型装置２０は、鋳造によって鋳物１０を製造するための装置である。鋳造は、アルミニウム合金等の金属を溶かして溶湯とし、この溶湯を鋳造用金型３０に流し込み、溶湯を鋳造用金型３０内で所定の形状に凝固させる加工法である。鋳物１０は、例えば、低圧鋳造法もしくは重力鋳造法によって製造される。

【0013】

本実施形態において、鋳物１０は、内燃機関におけるシリンダーヘッド１０である。シリンダーヘッド１０は、内燃機関における燃焼室の一端を閉じる天井部１２を有する。天井部１２に点火プラグを挿入するための点火プラグ装着用穴１２ｈが形成される。以下の説明において、シリンダーヘッド１０の燃焼室及び点火プラグ装着用穴１２ｈが重力方向に沿って配置され、かつ、天井部１２の下側に燃焼室が配置されることを想定して、重力方向を基準として上又は下が参照される場合がある。

【0014】

上記シリンダーヘッド１０のうち天井部１２よりも上側には、ウオータージャケットを形成する空間及びカム室を形成する空間が形成されている。これらの空間は、砂中子によって形成されてもよいし、鋳造用金型３０の金型面によって形成されてもよい。

【0015】

本実施形態では、シリンダーヘッド１０は、複数の燃焼室が直列的に並ぶ直列型内燃機関用のシリンダーヘッドであることが想定されている。このため、シリンダーヘッド１０は、一方向に長い直方体状に形成されており、その長手方向に沿って複数の天井部１２が間隔をあけて直線的に並んでいる。燃焼室の数、即ち、天井部１２の数は２以上の任意の数である。本実施形態では、４つの天井部１２が直線的に並ぶ例、即ち、４気筒直列型内燃機関用のシリンダーヘッド１０を想定した説明がなされる。シリンダーヘッド１０は、Ｖ型内燃焼機関又は水平対向型内燃機関用のシリンダーヘッドであってもよい。シリンダーヘッド１０には、燃焼室のうちの上部の凹み部分、吸気ポート及び排気ポートが形成される。シリンダーヘッド１０にインジェクタ装着用孔が形成されてもよい。

【0016】

鋳造用金型装置２０は、鋳造用金型３０と、鋳造装置７０とを備える。鋳造用金型３０は、上記シリンダーヘッド１０を成形する金型面を含む部分である。鋳造装置７０に鋳造用金型３０がセットされる。鋳造装置７０は、セットされた鋳造用金型３０を利用してシリンダーヘッド１０を鋳物成型する装置である。例えば、鋳造装置７０は、鋳造用金型３０の冷却タイミングをコントロールすることが考えられる。鋳造装置７０は、さらに、金型の開閉タイミング及び鋳造用金型３０に対する溶湯の供給タイミング等をコントロールしてもよい。

【0017】

鋳造装置７０にセットされる鋳造用金型３０の全部又は一部が交換可能であってもよい。これにより、鋳造用金型装置２０は、交換された鋳造用金型３０の金型面を利用して異なる形状のシリンダーヘッド１０を鋳造することができる。

【0018】

鋳造用金型３０は、第１型４０と、第２型５０とを備える。第１型４０、第２型５０及び後述する中間型３２は、溶湯の温度に耐え得る素材、例えば、金属によって形成される。

【0019】

第１型４０は、第１型面４２を有する。第１型面４２は、シリンダーヘッド１０の外向き面のうち一方側から観察される面を形成する面である。本実施形態では、第１型面４２は、シリンダーヘッド１０のうち上側を向く外向き面を形成する。第１型面４２は、例えば、シリンダーヘッド１０の上縁、点火プラグ装着用穴１２ｈ、カム室の一部等を形成する。第１型４０は、第２型５０の上方に位置する。第１型４０は、上型と称されてもよい。第１型４０は複数の部品の組合せによって構成されてもよい。

【0020】

第２型５０は、第２型面５２を有する。第２型面５２は、シリンダーヘッド１０の外向き面のうち、上記第１型４０とは反対側の他方側から観察される面を形成する面である。本実施形態では、第１型面４２は、シリンダーヘッド１０のうち下側を向く外向き面を形成する。第２型面５２は、例えば、シリンダーヘッド１０の下縁、燃焼室の上部凹み部分等を形成する。シリンダーヘッド１０の下縁は、シリンダブロックの上縁に対してガスケット等を介して突合わされる部分である。第２型５０は、第１型４０よりも下方に位置する。第２型５０は、下型と称されてもよい。第２型５０は複数の部品の組合せによって構成されてもよい。

【0021】

本実施形態では、鋳造用金型３０は、第１型４０と第２型５０との間に位置する中間型３２をさらに備える。中間型３２は、第１型４０と第２型５０との間に配置される。中間型３２は、シリンダーヘッド１０の横向きの外向き面を形成する型面３３を有することが想定される。中間型３２がシリンダーヘッド１０の周りで複数に分割されており、分割された中間型３２のそれぞれがシリンダーヘッド１０に対して水平方向に沿って接近離隔移動できることが考えられる。これにより、シリンダーヘッド１０の横向きの外向き面が入組んだ形状であっても、鋳物成型し易い。中間型３２が存在することは必須ではなく、中間型３２に対応する部分が、第１型４０又は第２型５０と合体していてもよい。

【0022】

なお、第１型面４２、第２型面５２及び中間型３２の少なくとも１つは、砂中子と共に、シリンダーヘッド１０の外向き面を形成する場合がある。

【0023】

第２型５０に３つ以上の湯口５９が形成されている。第２型の下側に中間ストーク６０が配置されている。中間ストーク６０は、上方に向うに連れて徐々に大きくなる湯だまり空間６１を有している。複数の湯口５９の下側開口が、中間ストーク６０の上側開口に面している。溶湯は、湯だまり空間６１内の底側から当該湯だまり空間６１内に供給され、湯だまり空間６１から複数の湯口５９を通って、上記第１型面４２、第２型面５２及び型面３３によって形成される型空間内に供給される。

【0024】

上記第１型４０に、冷却液が流れる液体通路４３、４４が形成されている。型空間内に溶湯が流れ込んだ後、第１型４０が液体通路４３、４４内を流れる冷却液によって冷却される。第２型５０に、冷却気体が流れる気体通路５３、５４が形成されている。型空間内に溶湯が流れ込んだ後、第２型５０が５３、５４内を流れる冷却気体によって冷却される。

【0025】

鋳造装置７０は、金型コントローラ７２と、第１冷却液供給装置８０とを備える。第１冷却液供給装置８０は、液体通路４４に冷却液を供給し、当該液体通路４４に冷却液を流す。金型コントローラ７２は、第１冷却液供給装置８０をコントロールすることによって、液体通路４４を流れる冷却液による、第１型４０の冷却タイミングをコントロールする。

【0026】

鋳造装置７０は、さらに、第２冷却液供給装置７８と、冷却気体供給装置７９とを備える。第２冷却液供給装置７８は、液体通路４４に冷却液を供給する。冷却気体供給装置７９は、気体通路５３、５４に冷却気体を供給する。金型コントローラ７２は、第１冷却液供給装置８０及び第２冷却液供給装置７８と、冷却気体供給装置７９とをコントロールすることによって、液体通路４３、４４を流れる冷却液による第１型４０の冷却タイミングと、気体通路５３、５４を流れる気体による第２型５０の冷却タイミングをコントロールする。

【0027】

金型コントローラ７２は、金型の開閉タイミング及び鋳造用金型３０に対する溶湯の供給タイミング等をコントロールしてもよい。

【0028】

金型コントローラ７２は、スイッチ７１に接続されていてもよい。スイッチ７１は、例えば、鋳造用金型装置２０による鋳造開始指令を受付けるスイッチである。スイッチ７１に対する開始指令に応じて、金型コントローラ７２が鋳造用金型装置２０の各部をコントロールするとよい。例えば、金型コントローラ７２がタイマー７２ｔを内蔵しており、スイッチ７１に対する開始指令に応じてタイマー７２ｔが計時を開始し、タイマー７２ｔによる計時時間が予め定められた時間となったときに、鋳造用金型装置２０の各部がコントロールされることが想定される。

【0029】

タイマー７２ｔによる計時機能は、何らかの入力に対して予め設定された時間後にオン信号を出力する構成であれば、如何なる構成によって実現されてもよい。例えば、タイマー７２ｔは、電気回路であるプロセッサ７２Ｐが記憶部に格納されたプログラムを実行することによって実現されてもよいし、スイッチ７１に対する開始指令の入力後予め設定された時間後に遅延信号を出力する遅延回路によって実現されてもよい。

【0030】

＜第２型について＞
第２型５０についてより具体的に説明する。図２は第２型５０の上層体５０Ｕを示す概略底面図である。図２においてシリンダーヘッド１０の外周縁が２点鎖線で示されている。シリンダーヘッド１０の外周縁は、中間型３２の型面３３によって定められることが想定される。

【0031】

図１及び図２に示すように、第２型５０は、第２型本体５１と、複数の入子５８とを含む。

【0032】

第２型本体５１は、方形板状に形成される。本実施形態では、第２型本体５１は、上層体５０Ｕと下層体５０Ｌとが積層された構成とされている。

【0033】

上層体５０Ｕに複数の入子セット用凹部５０Ｕｈが形成されている。本実施形態では、４つの入子セット用凹部５０Ｕｈが間隔をあけて直線状に並ぶように形成されている。各入子セット用凹部５０Ｕｈは、シリンダーヘッド１０における各燃焼室に対応する位置に形成されている。入子セット用凹部５０Ｕｈの形状は、燃焼室の形状に応じた形状に形成されている。

【0034】

入子５８は、上層体５０Ｕの上面から突出しており、シリンダーヘッド１０における凹みを形成する。つまり、シリンダーヘッド１０のうち天井部１２の下側には、燃焼室の上部空間が広がっており、入子５８は当該燃焼室の上部空間を形成する凹みを形成する。当該凹みの内面は、当該燃焼室の上部空間を仕切る上部壁である。入子５８の上部には、吸気ポート及び排気ポート等を形成するための部分的な突部が形成されてもよい。

【0035】

複数（本実施形態では４つ）の入子５８の下部が上記入子セット用凹部５０Ｕｈに収容されることで、複数の入子５８が間隔をあけて直線状に並んだ状態に保持される。

【0036】

入子５８は、燃焼室の形状に応じた柱状に形成されている。本実施形態では、入子５８は、円柱のうち複数の入子５８が直線状に並ぶ方向に対して直交する側にある両側部を平面的に切除したような形状に形成されている。入子５８は、他の形状、例えば、円柱状に形成されてもよい。入子５８は、第２型５０の他の部分と同じ材料で一体成形された部分であってもよい。

【0037】

第２型本体５１に、型空間に溶湯を流し込むための３つ以上の湯口５９が形成されている。３つ以上の湯口５９は、間に入子５８を配置した状態で、千鳥状に配置されている。千鳥状の配置とは、或る方向に対して左右交互に配置されていることをいう。湯口５９の間に入子５８が配置されているとは、重力方向に沿うように見た平面視において、２つの湯口５９の中心を結ぶ線上に入子５８のいずれかの部分が配置されていることをいう。湯口５９の中心とは、例えば、当該湯口５９の上側開口を平面視した形状における幾何中心である。

【0038】

本実施形態では、第２型５０は、４つの入子５８を含む。第２型本体５１は、４つの湯口５９を含む。４つの入子５８の中心（例えば、入子５８の平面視における幾何中心）が並ぶ直線を入子配置直線Ｌとする。入子配置直線Ｌに沿う方向において、４つの湯口５９のうちの３つが４つの入子５８の各間の位置に位置し、残りの１つの湯口が２つの入子５８の一方外側に位置する。より具体的には、４つの湯口５９のうちの３つの中心は、４つの入子５８の各間から入子配置直線Ｌに対して直交する方向に外れて位置する。残りの湯口５９は、入子配置直線Ｌに沿った方向において４つの入子５８から外れた位置で、当該入子配置直線Ｌに対して直交する方向に外れて位置する。

【0039】

入子配置直線Ｌに沿って見て、４つの湯口５９のうち最も端の湯口５９と１つ飛ばして次の湯口５９とは、入子配置直線Ｌに対して直交する一方側に離れて位置している。入子配置直線Ｌに沿って見て、４つの湯口５９のうち最も端の湯口５９に対して隣に位置する湯口５９と、当該湯口５９から１つ飛ばして次の湯口５９とは、入子配置直線Ｌに対して直交する他方側に離れて位置している。

【0040】

つまり、複数の湯口５９は、交互に、入子配置直線Ｌに対して直交する一方側及び他方側に位置する。よって、入子配置直線Ｌに沿って見て隣合う２つの湯口５９の間にいずれか１つの入子５８が位置している。このため、入子配置直線Ｌに沿う方向において隣合う２つの入子５８間に２つの湯口が位置する場合と比較して、湯口５９間の距離を大きくすることができる。湯口５９間の距離を大きくすることで、型空間に分散した位置で溶湯を円滑に供給し易い。

【0041】

第２型５０は、気体通路５３を有している。気体通路５３は、冷却気体を吹付ける冷却気体噴出口５３ａを有する。

【0042】

本実施形態では、上層体５０Ｕのうちの下面にＹ字状溝５０Ｕｇが形成されている。ここでは、入子配置直線Ｌに沿った方向において一端寄りの２つの入子５８に対応して１つのＹ字状溝５０Ｕｇが形成され、入子配置直線Ｌに沿った方向において他端寄りの２つの入子５８に対応して１つのＹ字状溝５０Ｕｇが形成されている。

【0043】

Ｙ字状溝５０Ｕｇは、上層体５０Ｕの下面に開口する溝である。Ｙ字状溝５０Ｕｇのうちの１つの端部は、上層体５０Ｕの一側縁に開口している。Ｙ字状溝５０Ｕｇのうちの他の２つの端部は隣合う２つの入子５８の中央（例えば平面視における幾何中心）に向って延びている。上層体５０Ｕのうち入子セット用凹部５０Ｕｈの底部に上下に貫通する貫通孔５０Ｕａが形成される。入子５８の底部にも、当該貫通孔５０Ｕａと連続する穴が形成されていてもよい。

【0044】

Ｙ字状溝５０Ｕｇ内に２つの冷却気体用管５５が配置される。冷却気体用管５５の中間部はＹ字状溝５０Ｕｇ内に配置されている。冷却気体用管５５の基端は上層体５０Ｕの一側縁側開口側に位置している。当該基端側の開口を通じて、外部から冷却気体用管５５内に冷却気体が供給される。冷却気体用管５５の先端は入子５８の中央に向い上記貫通孔５０Ｕａを通って入子５８の底部に対向している。冷却気体用管５５の内部空間が気体通路５３であり、先端側開口が冷却気体噴出口５３ａである。

【0045】

冷却気体噴出口５３ａのうちの一部は、複数の湯口５９によって囲まれる領域に位置する。本実施形態では、入子配置直線Ｌに沿って一端から３つ目までの冷却気体噴出口５３ａが、複数の湯口５９によって囲まれる領域（本実施形態では、４つの湯口４９によって囲まれる４角形状の領域）で冷却気体を第２型５０に吹付ける冷却気体噴出口５３ａ（以下冷却気体噴出口５３ａｓと区別する場合がある）である。これらの冷却気体噴出口５３ａは、複数の湯口５９のうちの２つの湯口５９の間に位置する噴出口でもある。

【0046】

なお、吹付けられた冷却気体は、Ｙ字状溝５０Ｕｇと冷却気体用管５５との間を通って外部に流出することができる。上記冷却気体用管５５の構成は上記例に限られない。Ｙ字状溝５０Ｕｇ内に１つのＹ字状の管が配置されていてもよい。１つの管から複数の管が分岐して上記各吹付対象箇所に向う構成であってもよい。

【0047】

本実施形態では、上層体５０Ｕの外周面から上層体５０Ｕの中央に向う穴５０Ｕｂが形成されている。穴５０Ｕｂの先端部は、中央寄りの入子５８の間に位置している。穴５０Ｕｂ内に冷却気体用管５６が配置される。冷却気体用管５６の基端は上層体５０Ｕから露出しており、冷却気体用管５６の先端は穴５０Ｕｂの先端に対向している。冷却気体用管５６の内部空間が気体通路５４であり、先端側開口が冷却気体噴出口５４ａである。冷却気体噴出口５４ａは、複数の湯口５９によって囲まれる領域で、第２型５０に冷却気体を吹付ける。

【0048】

すなわち、冷却気体用管５６の基端側の開口を通じて、外部から冷却気体用管５６内に冷却気体が供給される。冷却気体用管５６内に供給された冷却気体は、穴５０Ｕｂの先端に吹付けられる。これにより、第２型５０の上層体５０Ｕの中間部分が内部から効果的に冷却される。冷却気体用管５６から出た冷却気体は、穴５０Ｕｂと冷却気体用管５６との間を通って外部に流れ出ることができる。

【0049】

湯口５９には溶湯が供給されるため、湯口５９を中心として型空間におけるシリンダーヘッド１０の温度が高くなる可能性がある。このため、シリンダーヘッド１０のうち複数の湯口５９によって囲まれる部分も温度が高い可能性がある。なお、複数の湯口５９によって囲まれる部分とは、当該複数の湯口５９を包摂し得る多角形状の領域部分である。湯口５９によって囲まれる部分に冷却気体噴出口５３ａｓ、５４ａからの気体を吹付けることによって、シリンダーヘッド１０のうち温度が高くなり易い部分を中心に効果的に冷却することができ、指向性凝固の実現に貢献し得る。なお、冷却気体噴出口５３ａｓ、５４ａの全てが存在することは必須ではなく、例えば、冷却気体噴出口５３ａｓだけ設けられてもよいし、冷却気体噴出口５４ａだけ設けられてもよい。

【0050】

＜第１型について＞
第１型４０についてより具体的に説明する。図３は第１型４０を示す概略平面図である。図３においてシリンダーヘッド１０の外周縁が２点鎖線で示されている。図４は図３のＩＶ－ＩＶ線概略断面図である。図４では中間型３２と、第２型５０の一部とが示されている。

【0051】

上記したように、第１型４０は、冷却液が流れる液体通路４３、４４を有する。

【0052】

液体通路４３は、第１型４０を、重力方向に対して交差する方向に貫通する貫通液体通路４３の一例である。本実施形態では、貫通液体通路４３は、第１型４０を、重力方向に対して直交する方向に貫通している。より具体的には、第１型４０は、複数（本実施形態では、２つ）の貫通液体通路４３を有する。

【0053】

貫通液体通路４３は、入子配置直線Ｌに沿って直線状に延びている。貫通液体通路４３の両端は、第１型４０の外方に突出する継手に繋がっている。貫通液体通路４３の一方側開口を通じて貫通液体通路４３内に冷却液が供給される。貫通液体通路４３内を流れた冷却液は貫通液体通路４３の他端側開口を通じて流れ出る。

【0054】

平面視において、貫通液体通路４３は、入子配置直線Ｌに対して直交する方向に離れて位置する。平面視において、貫通液体通路４３は、シリンダーヘッド１０よりも離れた外方に位置している。

【0055】

貫通液体通路４３の数は上記例に限られず、１本であってもよいし、３本以上であってもよい。貫通液体通路４３の延在方向は上記例に限られず、入子配置直線Ｌに対して斜め又は直交する方向に延在していてもよい。貫通液体通路４３は、重力方向に対して斜め方向に延在していてもよい。

【0056】

また、本実施形態において、第１型４０は、鋳抜きピン４１を有している。鋳抜きピン４１は、第１型４０から第２型５０に向けて突出するピン状部分であり、シリンダーヘッド１０に有底穴又は貫通孔を形成する部分である。本実施形態では、第１型４０は、各入子５８に対応する複数の鋳抜きピン４１を有している。鋳抜きピン４１は、入子５８の中央位置に形成されており、それぞれ点火プラグ装着用穴１２ｈを形成する。鋳抜きピン４１は、第１型４０の他の部分とは別体に形成された長尺部分であり、当該第１型４０の他の部分に装着された部分であってもよい。鋳抜きピン４１は、第１型４０の他の部分と同じ材料によって一体成形された部分であってもよい。

【0057】

液体通路４４は、鋳抜きピン４１内に冷却液を流すピン用液体通路４４の一例である。

【0058】

すなわち、第１型４０の上面から上記鋳抜きピン４１の内部に向けて有底穴４１ｈが形成されている。有底穴４１ｈの底は、鋳抜きピン４１に達していればよく、鋳抜きピン４１の先端に達していても、達していなくてもよい。

【0059】

有底穴４１ｈ内に冷却管４５が挿入される。冷却管４５は、有底穴４１ｈ内に冷却液を供給しかつ回収する管である。冷却管４５は、内管４５ａと、外管４５ｂ、基端部４５ｃとを有する。基端部４５ｃは２つの継手を有している。基端部４５ｃから内管４５ａと外管４５ｂとが同一方向に向って延出している。内管４５ａの外径は、外管４５ｂの内径よりも小さい。内管４５ａは、外管４５ｂ内に配置されており、内管４５ａと外管４５ｂとの間に冷却液が通過可能な空間が形成されている。

【0060】

内管４５ａの先端は、外管４５ｂの先端よりも突出している。内管４５ａの先端は、有底穴４１ｈの底に対向する位置に配置されており、内管４５ａの先端より噴出する冷却液が有底穴４１ｈの底に流れ込む。外管４５ｂの先端は、有底穴４１ｈの底よりも上方に離れて位置している。有底穴４１ｈの底に流れ込んだ冷却液は、内管４５ａと有底穴４１ｈとの間を通って外管４５ｂの先端側開口に流れ込み、さらに、内管４５ａと外管４５ｂとの間を通って基端部４５ｃに流れ込む。上記内管４５ａ内の通路が、ピン用液体通路４４である。

【0061】

上記複数の鋳抜きピン４１のそれぞれに対応して冷却管４５が挿入される。複数の冷却管４５のそれぞれのピン用液体通路４４は、互いに連通していない。このため、複数のピン用液体通路４４は、互いに独立して冷却液が流れる複数の独立液体通路の一例でもある。

【0062】

＜冷却液の供給するための構成について＞
液体通路４３、４４に冷却液を供給するための構成例について説明する。図５は第１冷却液供給装置８０が鋳造用金型３０の複数のピン用液体通路４４に冷却液を供給する構成例を示すブロック図である。

【0063】

第１冷却液供給装置８０は、冷却水タンク８１と、バルブ８２と、バキューム装置８３とを備える。

【0064】

冷却水タンク８１は、冷却液として冷却水を貯めるタンクであり、ピン用液体通路４４に対して冷却液を供給する冷却液供給源の一例である。なお、冷却液体は、冷却水であってもよいし、他の液体であってもよい。

【0065】

バルブ８２は、冷却水タンク８１とピン用液体通路４４との間に介在し、冷却水タンク８１からピン用液体通路４４へ冷却液を供給可能な状態と供給を遮断する状態とで切替えるバルブである。バルブ８２は、例えば、オンオフ電気信号によって、開閉制御可能な電磁バルブである。

【0066】

本実施形態では、バルブ８２は、複数の独立液体通路であるピン用液体通路４４のそれぞれに対応して設けられている。本実施形態では、４つのピン用液体通路４４に対応して、４つのバルブ８２が設けられる。

【0067】

上記冷却水タンク８１と複数のバルブ８２とは別々の管８９ａによって接続されており、複数のバルブ８２と複数のピン用液体通路４４の入口側の継手とは別々の管８９ｂによって接続されている。このため、冷却液は、冷却水タンク８１から複数のピン用液体通路４４に対して別々の経路を介して供給され、かつ、別々のバルブ８２によって供給状態が切替えられる。なお、管８９ｂは、鋳造型である鋳造用金型３０の冷却用のピン用液体通路４４の入口に接続される入口側供給路の一例である。

【0068】

バキューム装置８３は、液体を吸引するバキュームポンプである。複数のピン用液体通路４４の出口側の継手は別々の管８９ｃに接続され、当該別々の管８９ｃは１つの集合管８９ｄにまとめられてバキューム装置８３の吸引側の接続口に接続される。バキューム装置８３の出口は環流用管８９ｅを介して冷却水タンク８１に繋がれている。管８９ｃは、ピン用液体通路４４の出口に接続される出口側幹流体通路の一例である。

【0069】

バキューム装置８３が吸引動作すると、管８９ｃ、８９ｄ内の空間が吸引され、管８９ｃに連なる複数のピン用液体通路４４内の空間も吸引される。各バルブ８２を閉じた状態で、管８９ｃ、８９ｄ及び複数のピン用液体通路４４内の空気が吸引されると、当該管８９ｃ、８９ｄ内の空間及び各ピン用液体通路４４内が真空状態となる。なお、ここでの真空状態とは、大気圧と比較して真空に近い状態になったことをいう。

【0070】

各ピン用液体通路４４を真空状態とした後、各バルブ８２を開くと、冷却水タンク８１内の冷却液が各ピン用液体通路４４内に一気に流れ込む。このため、冷却を開始しようとするタイミングで、迅速な冷却が可能となる。バキューム装置８３の吸引動作を継続させると、各ピン用液体通路４４内の冷却液が管８９ｃ、８９ｄから環流用管８９ｅを介して冷却水タンク８１に戻される。

【0071】

上記複数のバルブ８２を開閉するタイミングは、タイマー７２ｔの個別コントロールによって任意に設定され得る。例えば、各バルブ８２に対して、鋳造開始指令の入力タイミングからの経過時間が別々に事前に設定されているとする。タイマー７２ｔが当該鋳造開始指令の入力タイミングから開示を開始し、それぞれ事前に設定された経過時間に達した時点で、金型コントローラ７２が各バルブ８２に対して開指令を与えることができる。

【0072】

上記構成によって、鋳造用金型３０の温度と関わりなく、バキューム装置８３による吸引動作継続中に、各バルブ８２を開くことができる。また、複数のバルブ８２を個別に開閉コントロールすることによって、各鋳抜きピン４１の冷却タイミングを個別にずらす等して、各部の冷却タイミングを個別にコントロールすることができる。

【0073】

液体通路４３に冷却液を供給する第２冷却液供給装置７８も、上記第１冷却液供給装置８０と同様構成であってもよい。第１冷却液供給装置８０と第２冷却液供給装置７８とは同じ装置であり、当該同じ１つの冷却液供給装置から液体通路４３、４４に冷却液が供給されてもよい。

【0074】

気体通路に冷却気体を供給する冷却気体供給装置７９は、送風ファン等、気体を送ることが可能な各種送風装置であってもよい。

【0075】

なお、上記集合管８９ｄに、当該集合管８９ｄ内の圧力を検出する圧力計８４が設けられてもよい。バルブ８２とバキューム装置８３との間に気体の漏れ箇所が無い場合、バキューム装置８３の吸引動作に伴って圧力計８４によって検出される圧力が低下する。バルブ８２とバキューム装置８３との間に気体の漏れ箇所が存在する場合、集合管８９ｄ等の繋がる空間に外部からの空気が流入するため、圧力計８４によって検出される圧力が予定値ほど低下しないことが想定される。このため、圧力計８４の検出圧力を監視することで、バルブ８２とバキューム装置８３との間での漏れ箇所の有無が検出される。これにより、冷却液の漏れが有効に抑制される。

【0076】

＜冷却液の供給タイミングについて＞
図６は金型コントローラ７２がピン用液体通路４４に対する冷却液の供給制御を行う流れを示すフローチャートである。本フローチャートは、タイマー７２ｔの機能がプロセッサ７２Ｐを含むコンピュータ実装される場合において、当該プロセッサ７２Ｐが実行するアルゴリズムであると考えてもよい。なお、初期状態では、バルブ８２は閉じられている。また、バキューム装置８３は吸引動作を継続して行っているとする。

【0077】

ステップＳ１において鋳造の開始指令の有無が判定される。例えば、スイッチ７１に対するオン操作により、鋳造の開始指令有りと判定されると、ステップＳ２に進む。

【0078】

ステップＳ２において、鋳物成型のための処理が実行される。例えば、第１型４０、第２型５０及び中間型３２を閉じる処理、当該型閉じ後に型空間内に溶湯を流し込む処理等が実行される。

【0079】

次のステップＳ３において、予め定められた通水時間の経過の有無が判定される。通水時間の経過の有無は、例えば、型空間内に溶湯を流し込む時刻と関連付けられた初期時刻からの経過時間を、予め定められた吸引開始時間と比較することによってなされる。初期時刻は、型空間内に溶湯を流し込む時刻と関連付けられた時間であればよい。例えば、初期時刻は、型空間内に溶湯を流し込む時間であってもよい。スイッチ７１のオン操作後、予め定められた処理後、一定時間経過後に、溶湯が流し込まれるのであれば、初期時刻はスイッチ７１のオン操作時刻であってもよい。初期時刻からの経過時間が通水時間を経過していると判定されるまでステップＳ３の処理が繰返され、通水開始時間を経過したと判定されると、次ステップＳ４に進む。

【0080】

ステップＳ４では、バルブ８２を開く旨の指令が各バルブ８２に与えられる。各ピン用液体通路４４内が真空状態となっているため、冷却水タンク８１内の冷却液が、管８９ａ、バルブ８２及び管８９ｂを介して各ピン用液体通路４４内に流れ込む。バキューム装置８３の吸引動作が継続することで、各ピン用液体通路４４内の冷却液が管８９ｃ、８９ｄから環流用管８９ｅを介して冷却水タンク８１に戻される。よって、冷却水タンク８１内の冷却液が各ピン用液体通路４４内に連続的に供給される。これにより、型空間内に流し込まれた溶湯が鋳抜きピン４１に触れる箇所を中心に冷却される。

【0081】

バルブ８２は、各バルブ８２に対して別々の通水開始時間が設定されており、各バルブ８２が別々の時間で開かれてもよい。これにより、複数の鋳抜きピン４１を別々のタイミングで冷却し始めることができる。

【0082】

なお、型空間内に注入された溶湯は、貫通液体通路４３内を流れる冷却液、冷却気体噴出口５３ａより吹付けられる冷却気体によっても冷却される。これらの冷却液及び冷却気体は、型空間内に溶湯が注入されたと考えられる時間経過後に供給されるとよい。貫通液体通路４３に対する冷却液の供給開示タイミングと、ピン用液体通路４４に対する冷却液の供給開示タイミングと、気体通路５３に対する冷却気体の供給開始タイミングは同じであってもよいし、異なっていてもよい。

【0083】

次ステップＳ５において、鋳物成型の終了の有無が判定される。鋳物成型の終了の有無は、例えば、上記初期時間ではない所定の基準時間からの経過時間が所定時間経過したか否かによって判断されてもよい。また、例えば、鋳物成型の終了の有無は、例えば、上記初期時間からの経過時間が、型空間内の溶湯が固化できる時間として予め定められた時間を経過したか否かを判定することによってなされてもよい。鋳物成型の終了が終了したと判定されると、ステップＳ６に示すように、冷却終了処理、例えば、各バルブ８２が閉じられる処理が実行される。これにより、冷却のための処理が終了する。

【0084】

＜実施形態の効果等＞
以上のように構成された鋳造用金型装置２０によると、第１型４０に液体通路４３、４４が形成され、第２型５０に気体通路が形成されている。このため、型空間内の溶湯を素早く冷却できる。型空間内の溶湯を素早く冷却することによって、鋳物１０の欠陥を少なくしつつ、素早く鋳物１０を製造できる。

【0085】

また、気体の比熱よりも液体の比熱の方が大きいため、冷却気体よりも冷却液によって迅速に冷却を行うことができる。第１型４０を第２型５０よりも早く冷却することができれば、湯口５９に遠い第１型４０から湯口５９に近い第２型５０の順で、指向性凝固を実現できる。これにより、冷却によるヒケを湯口５９近くに集中させることができ、この点からも、鋳物１０におけるヒケによる欠陥を抑制することができる。

【0086】

また、３つ以上の湯口５９が、間に入子５８を配置した状態で、千鳥状に配置されているため、第２型５０における複数の湯口５９は、入子５８の配置スペース分隔てられる。このため、入子を入子配置直線に沿って一側に連続して配置する場合と比較して、高温となりやすい湯口５９が分散される。これにより、第２型５０及び第２型５０に近い部分で熱が分散され、型空間内の溶湯の迅速な冷却が可能となる。この点からも、鋳物１０の欠陥を抑制しつつ、鋳物１０を素早く製造できる。

【0087】

また、直線状に並ぶ複数の入子５８に対して、３つ以上の湯口５９が千鳥状に配置されるため、複数の入子５８及び３つ以上の湯口５９を、間隔を隔てて配置できる。

【0088】

また、気体通路５３は、複数の湯口５９によって囲まれた領域で、冷却気体を吹付ける冷却気体噴出口５３ａｓ、５４ａを有するため、第２型５０のうち複数の湯口５９によって囲まれる領域を素早く冷却し、湯口５９の冷却が相対的に遅くなるように、指向性凝固を実現することができる。これにより、ヒケを湯口５９近くに集中させることができ、鋳物１０におけるヒケによる欠陥を抑制することができる。

【0089】

また、液体通路４３、４４は、重力方向に対して交差する方向に貫通する貫通液体通路４３を有するため、当該貫通液体通路４３を流れる冷却液によって第１型４０を効果的に冷却することができる。これにより、上記指向性凝固をより効果的に実現できる。

【0090】

また、液体通路４３、４４は、鋳抜きピン４１内に冷却液を流すピン用液体通路４４を有するため、型空間内の溶湯を、鋳抜きピン４１が通る内部から迅速に冷却することができる。

【0091】

また、液体通路４３、４４は、互いに独立して冷却液が流れる複数の独立液体通路として複数のピン用液体通路４４を有し、複数のピン用液体通路４４のそれぞれに対応してバルブ８２が設けられている。このため、各バルブ８２によって、複数のピン用液体通路４４のそれぞれに冷却液が流れるタイミングをコントロールすることによって、好ましい指向性凝固を実現できる。

【0092】

また、鋳造用金型装置２０又は鋳造装置７０は、バルブ８２と、バキューム装置８３と備えており、バキューム装置８３によってピン用液体通路４４を真空状態にした状態で、バルブ８２が開いて冷却水タンク８１内の冷却液がピン用液体通路４４内を流れるようにする。このため、冷却液が一気にピン用液体通路４４内に流れ込むことができ、迅速な冷却が可能となる。

【0093】

また、冷却液を圧送する場合、圧送のために圧力によって冷却液が漏れることも想定される。本実施形態では、鋳造用金型３０内の通路内を吸引することによって、冷却水タンク８１内の冷却液を鋳造用金型３０内の通路に導いている。このため、鋳造用金型３０内の通路に、冷却液による高圧が作用することが抑制され、液漏が生じ難い。

【0094】

仮に鋳造用金型３０内の通路に漏れがあった場合、吸引時に検出される気体の圧力が小さくなるため、当該漏れが事前に発見される。また、仮に、冷却水が鋳造用金型３０内の通路に吸引されたとしても、漏れ箇所の吸引は継続するため、当該漏れ箇所からの漏れが抑制される。

【0095】

また、バルブ８２の開閉タイミングを、タイマー７２ｔの計時時間によってコントロールするため、鋳造用金型３０の熱物性に拘らず、安定した鋳造が可能となる。例えば、仮に、鋳造用金型３０内のいずれかの箇所の温度を測定し、当該温度によってバルブ８２の開閉タイミングをコントロールすることを考える。この場合でも、溶湯の熱を直接測定することは難しいので、鋳造用金型３０内のいずれかの箇所の温度を測定することとなる。しかしながら、鋳造用金型３０内のいずれかの箇所の温度は、溶湯の温度を正確に反映しているとはいえない場合がある。例えば、連続的して鋳物１０を複数製造する作業を想定すると、初回製造時には鋳造用金型３０の熱は低く、鋳造を繰返すにつれて鋳造用金型３０の全体的な温度が高くなってくる。このため、鋳物１０の製造回数が増えるに従って、鋳造用金型３０の温度が高く検出されることが想定され、バルブ８２の開閉タイミングが徐々にずれてくることが想定される。

【0096】

これに対して、時間によってバルブ８２をコントロールすることによって、鋳造用金型３０の温度に影響されず、安定した鋳造が可能となる。しかも、複数のバルブ８２を、時間によって個別にコントロールすることによって、相対的に高温となる箇所を迅速非冷却し、相対的に低温となる箇所が冷えすぎないように理想的な冷却が可能となる。

【0097】

上記のように、バルブ８２及びバキューム装置８３を備える鋳造装置７０が、バキューム装置８３の吸引動作によって管８９ｄを真空状態とした状態で、バルブ８２を開く構成は、液体通路を有する各種鋳造用金型に適用可能である。このため、鋳造装置７０に装着される鋳造用金型は、上記入子５８及び湯口５９を有する鋳造用金型３０でなくてもよい。もちろん、その場合の鋳造用金型は、シリンダーヘッド１０を製造するための金型で無くてもよい。

【0098】

また、本実施形態に係る鋳物１０の製造方法によると、型空間内の溶湯を、液体通路４３、４４内を流れる冷却液によって冷却して、溶湯を硬化させ、鋳造用金型装置２０から、溶湯が硬化することによって形成された鋳物１０を取出すため、液体通路４３、４４内を流れる冷却液によって鋳物１０をより効果的に冷却できる。

【0099】

＜変形例＞
製造対象である鋳物がシリンダーヘッド１０であることは必須ではない。鋳物は、内燃機関の他の部分、例えば、シリンダブロックであってもよい。鋳物は、内燃機関の構成部品ではない、他の物であってもよい。

【0100】

なお、第１型４０及び第２型５０の位置関係は上記実施形態の例に限られない。例えば、第１型が第２型の下に配置されてもよい。また、第１型と第２型とが水平方向又は斜め方向において対向し合う位置関係とされてもよい。

【0101】

入子５８の数、湯口５９の数、及び複数の入子５８に対する湯口５９の位置関係は上記例に限られない。例えば、入子５８は、２つ、３つ、又は５以上であってもよい。湯口５９は、３つ又は５つ以上であってもよい。入子配置直線Ｌに沿った方向において隣合う湯口間に、２つの入子以上が存在していてもよい。すなわち、入子が並ぶ方向である入子配置直線の両側に位置する複数の湯口が、当該入子配置直線に沿った方向においてずれて交互に配置されていればよい。

【0102】

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

【0103】

＜付記＞
本開示は下記の各態様を開示する。

【0104】

第１の態様は、第１型面と、冷却液が流れる液体通路とを含む第１型と、第２型面と、鋳物内の凹みを形成する複数の入子と、型空間に溶湯を流し込むための３つ以上の湯口と、冷却気体が流れる気体通路とを含む第２型と、を備え、前記複数の入子が直線状に並んで配置されると共に、前記３つ以上の湯口が、間に前記入子を配置した状態で、千鳥状に配置されている、鋳造用金型装置である。

【0105】

この鋳造用金型装置によると、第１型に液体通路が形成され、第２型に気体通路が形成されている。冷却気体よりも冷却液によって迅速に冷却を行うことができる。これにより、第１型から第２型の順で、指向性凝固を実現できる。また、第２型における複数の湯口は、入子の配置スペース分隔てられる。このため、高温となりやすい湯口が分散され、迅速な冷却が可能となる。これらにより、指向性凝固を実現しつつ、鋳造用鋳物をより効果的に冷却できる。

【0106】

また、直線状に並ぶ複数の入子に対して、前記３つ以上の湯口が千鳥状に配置されるため、複数の入子及び３つ以上の湯口を、相互に間隔を隔てて配置できる。

【0107】

第２の態様は、第１の態様に係る鋳造用金型装置であって、前記気体通路は、前記複数の湯口によって囲まれる領域で、前記冷却気体を吹付ける冷却気体噴出口を有していてもよい。

【0108】

これにより、第２型のうち複数の湯口によって囲まれる領域部分を早めに冷却し、湯口の冷却が遅くなるように、指向性凝固を実現することができる。

【0109】

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る鋳造用金型装置であって、前記液体通路は、重力方向に対して交差する方向に貫通する貫通液体通路を有していてもよい。

【0110】

これにより、貫通液体通路を流れる冷却液によって第１型を効果的に冷却することができる。

【0111】

第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様に係る鋳造用金型装置であって、前記第１型が鋳抜きピンを含み、前記液体通路は、前記鋳抜きピン内に冷却液を流すピン用液体通路を有していてもよい。

【0112】

これにより、鋳抜きピンが通る箇所を迅速に冷却することができる。

【0113】

第５の態様は、第１から第４のいずれか１つの態様に係る鋳造用金型装置であって、前記液体通路は、互いに独立して冷却液が流れる複数の独立液体通路を有し、前記複数の独立液体通路のそれぞれに対応するバルブをさらに備えてもよい。

【0114】

これにより、数の独立液体通路のそれぞれに対応するバルブによって、複数の独立液体通路のそれぞれに冷却液が流れるタイミングをコントロールすることによって、好ましい指向性凝固を実現できる。

【0115】

第６の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様に係る鋳造用金型装置であって、前記液体通路に対して冷却液を供給する冷却液供給源と、前記冷却液供給源と前記液体通路との間に介在するバルブと、前記バルブが閉じられた状態で、前記液体通路内の空間を吸引して前記液体通路内を真空状態するバキューム装置と、をさらに備え、前記真空状態で前記バルブが開いて前記冷却液供給源内の冷却液が前記液体通路内を流れてもよい。

【0116】

この場合、冷却液が一気に液体通路内に流れ込むため、迅速な冷却が可能である。

【0117】

第７の態様は、第１から第６のいずれか１つの態様に係る鋳造用金型装置であって、前記液体通路に冷却液が流れるタイミングをコントロールするバルブと、前記バルブの開閉タイミングを、時間によってコントロールするタイマーと、をさらに備えてもよい。

【0118】

この場合、バルブの開閉タイミングを時間によってコントロールするため、型自体の熱物性に拘らず、安定した鋳造が可能となる。

【0119】

第８の態様に係る鋳物の製造方法は、第１から第７のいずれか１つの鋳造用金型装置の型空間内に溶湯を供給し、前記型空間内の溶湯を、前記液体通路内を流れる冷却液によって冷却して、前記溶湯を硬化させ、前記鋳造用金型装置から、溶湯が硬化することによって形成された鋳物を取出す。

【0120】

これにより、液体通路内を流れる冷却液によって鋳造用鋳物をより効果的に冷却できる。

【0121】

第９の態様に係る鋳造装置は、鋳造型の冷却用の液体通路の入口に接続される入口側供給路に対して冷却液を供給する冷却液供給源と、前記冷却液供給源と前記入口側供給路の出口との間に介在するバルブと、前記液体通路の出口に接続される出口側幹流体通路に接続され、前記バルブが閉じられた状態で、前記出口側幹流体通路内の気体を吸引して前記出口側幹流体通路内を真空状態とするバキューム装置と、を備え、前記真空状態で前記バルブが開く、鋳造装置である。

【0122】

このように、出口側幹流体通路が真空状態とされることで、冷却通路も真空状態となる。この状態でバルブを開くことで、冷却液が一気に液体通路内に流れ込むため、鋳造用鋳物をより効果的に冷却できる。

【0123】

上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0124】

１０ シリンダーヘッド（鋳物）
２０ 鋳造用金型装置
３０ 鋳造用金型
４０ 第１型
４１ 鋳抜きピン
４２ 第１型面
４３ 貫通液体通路（液体通路）
４４ ピン用液体通路（液体通路）
５０ 第２型
５２ 第２型面
５３、５４ 気体通路
５３ａ、５３ａｓ、５４ａ 冷却気体噴出口
５５、５６ 冷却気体用管
５８ 入子
５９ 湯口
７０ 鋳造装置
７２ 金型コントローラ
７２ｔ タイマー
８０ 第１冷却液供給装置
８１ 冷却水タンク（冷却液供給源）
８２ バルブ
８３ バキューム装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】