(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】P2023177032
(43)【公開日】2023-12-13
(54)【発明の名称】鋳造用中子および中空鋳物の製造方法
(51)【国際特許分類】
B22C 9/10 20060101AFI20231206BHJP
B22C 9/24 20060101ALI20231206BHJP
B22D 31/00 20060101ALI20231206BHJP
【ＦＩ】
B22C9/10 C
B22C9/24 Z
B22D31/00
B22C9/10 E
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022089712
(22)【出願日】2022-06-01
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小栗 雅也
【テーマコード（参考）】
4E093
【Ｆターム（参考）】
4E093QA01
4E093QB01
4E093UC01
(57)【要約】
【課題】部品の肉厚を厚くすることなく、中空鋳物における引け巣の発生を抑制できる鋳造用中子を提供する。
【解決手段】鋳造用中子は、中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置されるものである。鋳型において、部品形状空間と、堰とが設けられている。部品形状空間には、溶湯が充填される。部品形状空間は、中空鋳物を形成する。堰は、部品形状空間に連なっている。中空鋳物は、厚肉部と、薄肉部とを有している。薄肉部は、厚肉部と堰との間に形成される。鋳造用中子において、流路と、内部空間とが設けられている。流路は、部品形状空間に連なる。内部空間は、流路に連なっている。内部空間は、薄肉部に囲まれる位置にある。
【選択図】図１３
【解決手段】鋳造用中子は、中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置されるものである。鋳型において、部品形状空間と、堰とが設けられている。部品形状空間には、溶湯が充填される。部品形状空間は、中空鋳物を形成する。堰は、部品形状空間に連なっている。中空鋳物は、厚肉部と、薄肉部とを有している。薄肉部は、厚肉部と堰との間に形成される。鋳造用中子において、流路と、内部空間とが設けられている。流路は、部品形状空間に連なる。内部空間は、流路に連なっている。内部空間は、薄肉部に囲まれる位置にある。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置される鋳造用中子であって、
前記鋳型において、溶湯が充填され且つ前記中空鋳物を形成する部品形状空間と、前記部品形状空間に連なっている堰とが設けられており、
前記中空鋳物は、厚肉部と、前記厚肉部と前記堰との間に形成される薄肉部とを有し、
前記鋳造用中子において、前記部品形状空間に連なる流路と、前記流路に連なっている内部空間とが設けられており、
前記内部空間は、前記薄肉部に囲まれる位置にある、鋳造用中子。
前記鋳型において、溶湯が充填され且つ前記中空鋳物を形成する部品形状空間と、前記部品形状空間に連なっている堰とが設けられており、
前記中空鋳物は、厚肉部と、前記厚肉部と前記堰との間に形成される薄肉部とを有し、
前記鋳造用中子において、前記部品形状空間に連なる流路と、前記流路に連なっている内部空間とが設けられており、
前記内部空間は、前記薄肉部に囲まれる位置にある、鋳造用中子。
【請求項2】
前記流路の少なくとも一部は、直線状に延びている、請求項１に記載の鋳造用中子。
【請求項3】
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は円形である、請求項１に記載の鋳造用中子。
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は円形である、請求項１に記載の鋳造用中子。
【請求項4】
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は円形である、請求項２に記載の鋳造用中子。
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は円形である、請求項２に記載の鋳造用中子。
【請求項5】
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は矩形である、請求項１に記載の鋳造用中子。
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は矩形である、請求項１に記載の鋳造用中子。
【請求項6】
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は矩形である、請求項２に記載の鋳造用中子。
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は矩形である、請求項２に記載の鋳造用中子。
【請求項7】
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は台形である、請求項１に記載の鋳造用中子。
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は台形である、請求項１に記載の鋳造用中子。
【請求項8】
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は台形である、請求項２に記載の鋳造用中子。
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は台形である、請求項２に記載の鋳造用中子。
【請求項9】
前記内部空間を形成している第２内壁面と、
前記薄肉部に接し且つ前記第２内壁面を取り囲んでいる外壁面とをさらに備え、
前記第２内壁面は、前記外壁面の形状に沿って設けられている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の鋳造用中子。
前記薄肉部に接し且つ前記第２内壁面を取り囲んでいる外壁面とをさらに備え、
前記第２内壁面は、前記外壁面の形状に沿って設けられている、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の鋳造用中子。
【請求項10】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の鋳造用中子を前記鋳型の中に配置する工程と、
前記鋳型の中に前記溶湯を流し込むことによって前記部品形状空間および前記内部空間の各々に前記溶湯を充填する工程とを備えている、中空鋳物の製造方法。
前記鋳型の中に前記溶湯を流し込むことによって前記部品形状空間および前記内部空間の各々に前記溶湯を充填する工程とを備えている、中空鋳物の製造方法。
【請求項11】
請求項９に記載の鋳造用中子を前記鋳型の中に配置する工程と、
前記鋳型の中に前記溶湯を流し込むことによって前記部品形状空間および前記内部空間の各々に前記溶湯を充填する工程とを備えている、中空鋳物の製造方法。
前記鋳型の中に前記溶湯を流し込むことによって前記部品形状空間および前記内部空間の各々に前記溶湯を充填する工程とを備えている、中空鋳物の製造方法。
【請求項12】
前記流路において前記溶湯が凝固することによって形成された被除去部を機械加工によって除去する工程をさらに備えている、請求項１０に記載の中空鋳物の製造方法。
【請求項13】
前記流路において前記溶湯が凝固することによって形成された被除去部を機械加工によって除去する工程をさらに備えている、請求項１１に記載の中空鋳物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、鋳造用中子および中空鋳物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
金属部品の鋳造において、溶湯が凝固する際に溶湯の体積は収縮する。収縮により減少した溶湯の体積と同じ体積の溶湯が、体積収縮した部分へ供給される。しかしながら、凝固していない部分であり且つ凝固した他の部分に取り囲まれている部分（孤立未凝固部）には、周囲から溶湯が供給されない。この場合、孤立未凝固部が凝固する際に孤立未凝固部の体積が収縮することによって、引け巣が発生する。引け巣は、鋳物部品の引張強度および伸び等の機械的特性を悪化させる。このため、引け巣は、鋳物部品の信頼性の低下および寿命の低下を招くおそれがある。
【0003】
特に、鋳物部品の交差部および厚肉部の各々は冷え固まりにくいため、孤立未凝固部が発生しやすい。また、最後に凝固する孤立未凝固部（最終凝固部）は、引け巣が最も発生しやすい部位である。一般に、凝固が遅い部分の近傍に押湯と堰とを設けることによって、押湯および堰内に最終凝固部が発生する。これによって、鋳物部品における引け巣の発生を抑制する。しかしながら、最終凝固部以外に孤立未凝固部が存在する場合、押湯と堰から孤立未凝固部に十分に溶湯が供給できない。この結果、孤立未凝固部において引け巣が発生する。
【0004】
最終凝固部以外に孤立未凝固部が存在する場合に、引け巣の発生を抑制する方法が考案されている。このような方法の一例として、特開２０２２－０１１６２５号公報（特許文献１）には、堰部の跡からネック部までの間の領域の肉厚が、ボデーの他の領域の肉厚よりも厚く形成されているバルブのボデーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２２－０１１６２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に開示されているバルブのボデーによれば、引け巣の発生を抑制できるけれども、部品の肉厚を厚くする必要がある。
【0007】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品の肉厚を厚くすることなく、中空鋳物における引け巣の発生を抑制できる鋳造用中子および中空鋳物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本開示に係る鋳造用中子は、中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置されるものである。鋳型において、部品形状空間と、堰とが設けられている。部品形状空間には、溶湯が充填される。部品形状空間は、中空鋳物を形成する。堰は、部品形状空間に連なっている。中空鋳物は、厚肉部と、薄肉部とを有している。薄肉部は、厚肉部と堰との間に形成される。鋳造用中子において、流路と、内部空間とが設けられている。流路は、部品形状空間に連なる。内部空間は、流路に連なっている。内部空間は、薄肉部に囲まれる位置にある。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、鋳造時に鋳造用中子の内部空間に充填された溶湯が、鋳造用中子を介して、中空鋳物の薄肉部に熱量を供給する。これによって、部品の肉厚を厚くすることなく、中空鋳物における引け巣の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１に係る鋳造用中子の構成を示す斜視模式図である。
【図2】実施の形態１に係る鋳造用中子の構成を示す正面模式図である。
【図5】実施の形態１に係る鋳造用中子の構成を示す縦断面模式図である。
【図6】実施の形態１に係る中空鋳物の構成を示す斜視模式図である。
【図7】実施の形態１に係る中空鋳物の構成を示す縦断面模式図である。
【図8】実施の形態１に係る中空鋳物の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【図9】配置工程を示す横断面模式図である。
【図10】配置工程を示す縦断面模式図である。
【図11】溶湯充填工程の第１状態を示す縦断面模式図である。
【図12】溶湯充填工程の第２状態を示す横断面模式図である。
【図13】溶湯が充填された状態を示す横断面模式図である。
【図14】鋳造物の構成を示す縦断面模式図である。
【図15】実施の形態１に係る鋳造用中子の製造方法を概略的に示すフロー図である。
【図16】第１金型の構成を示す斜視模式図である。
【図17】第２金型の構成を示す斜視模式図である。
【図18】第３金型の構成を示す斜視模式図である。
【図19】成形工程を示す縦断面模式図である。
【図20】第１中子部を取り出す工程を示す縦断面模式図である。
【図21】第１中子部と第２中子部とが組み合わされた状態を示す縦断面模式図である。
【図22】実施の形態１の第１変形例に係る鋳造用中子の構成を示す縦断面模式図である。
【図23】実施の形態１の第２変形例に係る鋳造用中子の構成を示す縦断面模式図である。
【図24】実施の形態２に係る鋳造用中子の構成を示す縦断面模式図である。
【図25】実施の形態３に係る鋳造用中子の構成を示す斜視断面模式図である。
【図26】実施の形態３に係る鋳造用中子の構成を示す縦断面模式図である。
【図27】実施の形態３の第１変形例に係る鋳造用中子の構成を示す斜視断面模式図である。
【図28】実施の形態３の第２変形例に係る鋳造用中子の構成を示す斜視断面模式図である。
【図29】実施の形態３の第３変形例に係る鋳造用中子の構成を示す斜視断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面に基づいて本開示の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
【0012】
実施の形態１．
（鋳造用中子の構成）
図１から図５を用いて鋳造用中子１００の構成について説明する。図１に示されるように、鋳造用中子１００は、第１部分１と、第２部分２と、第３部分３とを主に有している。第１部分１の形状は、たとえば円柱状である。第１部分１の延在する方向は、前後方向Ｙとされる。第２部分２は、第１部分１に連なっている。第２部分２の形状は、たとえば円柱状である。第２部分２は、前後方向Ｙに沿って延びている。第３部分３は、第２部分２に連なっている。第３部分３は、たとえば円柱状である。第３部分３は、前後方向Ｙに沿って延びている。第２部分２は、第１部分１と第３部分３の間にある。鋳造用中子１００は、中空部品を鋳造する際の中子として用いられる。具体的には、鋳造用中子１００は、中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置される。
（鋳造用中子の構成）
図１から図５を用いて鋳造用中子１００の構成について説明する。図１に示されるように、鋳造用中子１００は、第１部分１と、第２部分２と、第３部分３とを主に有している。第１部分１の形状は、たとえば円柱状である。第１部分１の延在する方向は、前後方向Ｙとされる。第２部分２は、第１部分１に連なっている。第２部分２の形状は、たとえば円柱状である。第２部分２は、前後方向Ｙに沿って延びている。第３部分３は、第２部分２に連なっている。第３部分３は、たとえば円柱状である。第３部分３は、前後方向Ｙに沿って延びている。第２部分２は、第１部分１と第３部分３の間にある。鋳造用中子１００は、中空部品を鋳造する際の中子として用いられる。具体的には、鋳造用中子１００は、中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置される。
【0013】
第１部分１は、第１端面３１と、第１外壁面１１とを有している。第１端面３１は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。第１端面３１は、鋳造用中子１００の端面である。第１外壁面１１は、第１端面３１に連なっている。第１外壁面１１の形状は、たとえば環状である。第１外壁面１１は、前後方向Ｙに沿って延びている。第１外壁面１１において、流入口７が設けられている。流入口７は、たとえば前後方向Ｙに垂直な方向に開口している。
【0014】
第２部分２は、第１中間面１９と、第２外壁面１２とを有している。第１中間面１９は、第１外壁面１１に連なっている。第１中間面１９は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。第２外壁面１２は、第１中間面１９に連なっている。第２外壁面１２の形状は、たとえば環状である。第２外壁面１２は、前後方向Ｙに沿って延びている。
【0015】
第３部分３は、第３外壁面１３と、第２端面３２とを有している。第３外壁面１３の形状は、たとえば環状である。第３外壁面１３は、前後方向Ｙに沿って延びている。第２端面３２は、鋳造用中子１００の端面である。鋳造用中子１００において、第２端面３２は、第１端面３１の反対側にある。第１端面３１から第２端面３２に向かう方向は、前後方向Ｙに沿う方向である。第２端面３２は、第３外壁面１３に連なっている。
【0016】
図２は、前後方向Ｙに見た鋳造用中子１００の構成を示している。前後方向Ｙに見て、第１部分１の形状は、たとえば円形である。言い換えれば、前後方向Ｙに見て、第１部分１の第１外壁面１１の形状は、たとえば円形である。第１部分１の直径は、第１直径Ｄ１とされる。前後方向Ｙに見て、第２部分２の形状は、たとえば円形である。言い換えれば、前後方向Ｙに見て、第２部分２の第２外壁面１２の形状は、たとえば円形である。第２部分２の直径は、第２直径Ｄ２とされる。第２直径Ｄ２は、第１直径Ｄ１よりも大きい。
【0017】
前後方向Ｙに見て、鋳造用中子１００の中心は、中心軸Ｏとされる。中心軸Ｏの延びる方向は、前後方向Ｙである。前後方向Ｙに見て、中心軸Ｏは、第１部分１の中心と実質的に重なっていてもよい。前後方向Ｙに見て、中心軸Ｏは、第２部分２の中心と実質的に重なっていてもよい。前後方向Ｙに見て、第１部分１は、第２外壁面１２に囲まれた領域内にある。
【0018】
図３に示される断面は、前後方向Ｙに平行であり且つ流入口７と交差する断面である。図４に示される断面は、図３に示される断面に垂直であり、且つ中心軸Ｏを含む断面である。図３および図４に示されるように、第２部分２は、第２中間面２９を有している。第２中間面２９は、第２外壁面１２および第３外壁面１３の各々に連なっている。第２中間面２９は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。
【0019】
第３部分３の直径は第３直径Ｄ３とされる。第３直径Ｄ３は、第１直径Ｄ１と実質的に同じであってもよい。第３直径Ｄ３は、第２直径Ｄ２よりも小さい。
【0020】
鋳造用中子１００において、流路８と、内部空間９とが設けられている。流入口７において、流路８は、鋳造用中子１００の外部に連なっている。内部空間９は、流路８に連なっている。別の観点から言えば、流路８は、内部空間９と鋳造用中子１００の外部とを繋いでいる。流路８の少なくとも一部は、直線状に延びている。前後方向Ｙに平行であり且つ流入口７と交差する断面において、流路８は、たとえばＬ字状である。内部空間９は、たとえば球状である。
【0021】
流路８は、第１流路部８１と、第２流路部８２とを有している。流入口７において、第１流路部８１は、鋳造用中子１００の外部に連なっている。第１流路部８１は、直線状に延びている。第１流路部８１の延在する方向は、たとえば上下方向Ｚである。なお、上下方向Ｚは、前後方向Ｙに垂直な方向である。上下方向Ｚおよび前後方向Ｙの各々に垂直な方向は、左右方向Ｘとされる。
【0022】
第２流路部８２は、第１流路部８１および内部空間９の各々に連なっている。第２流路部８２は、直線状に延びている。第２流路部８２の延在する方向は、前後方向Ｙに沿う方向である。第２流路部８２の延在する方向は、第１流路部８１の延在する方向に対して、実質的に垂直であってもよい。第２流路部８２は、中心軸Ｏに沿って延びていてもよい。
【0023】
鋳造用中子１００は、第１内壁面２１と、第２内壁面２２とを有している。第１内壁面２１は、たとえば第１外壁面１１に連なっている。第１内壁面２１と第１外壁面１１との稜線は、流入口７を形成している。第１内壁面２１は、流路８を形成している。
【0024】
第２内壁面２２は、第１内壁面２１に連なっている。第２内壁面２２は、内部空間９を形成している。第２外壁面１２は、第２内壁面２２を取り囲んでいる。別の観点から言えば、第２部分２において、内部空間９が設けられている。
【0025】
第２内壁面２２の形状は、たとえば球状である。中心軸Ｏは、第２内壁面２２の中心を通っていてもよい。第２内壁面２２の直径は、第４直径Ｄ４とされる。第４直径Ｄ４は、第１直径Ｄ１、第２直径Ｄ２および第３直径Ｄ３の各々よりも小さい。第４直径Ｄ４は、可能な限り大きいことが好ましい。第１直径Ｄ１に対する第４直径Ｄ４の比率は、たとえば０．９９である。第１直径Ｄ１に対する第４直径Ｄ４の比率は、たとえば０．８以上０．９９５以下であってもよい。同様に、第３直径Ｄ３に対する第４直径Ｄ４の比率は、たとえば０．９９である。第３直径Ｄ３に対する第４直径Ｄ４の比率は、たとえば０．８以上０．９９５以下であってもよい。
【0026】
第１内壁面２１は、第１内壁面部２３と、第２内壁面部２４とによって構成されている。第１内壁面部２３は、第１外壁面１１に連なっている。第１内壁面部２３は、第１流路部８１を形成している。第１内壁面部２３の形状は、たとえば環状である。第１内壁面部２３は、上下方向Ｚに沿って延びている。第１内壁面部２３の直径は、第４直径Ｄ４よりも小さい。
【0027】
第２内壁面部２４は、第１内壁面部２３および第２内壁面２２の各々に連なっている。第２内壁面部２４は、第２流路部８２を形成している。第２内壁面部２４の形状は、たとえば環状である。第２内壁面部２４は、前後方向Ｙに沿って延びている。第２内壁面部２４の直径は、第４直径Ｄ４よりも小さい。第２内壁面部２４は、中心軸Ｏを取り囲んでいてもよい。
【0028】
図５に示される断面は、第１内壁面２１の延在方向に垂直であり且つ第１内壁面２１と交差する断面である。具体的には、図５に示される断面は、前後方向Ｙに垂直な断面である。図５に示されるように、第１内壁面２１の延在方向に垂直な断面において、第１内壁面２１の形状は、たとえば円形である。前後方向Ｙに見て、第１内壁面２１の中心は、第１外壁面１１の中心と重なっていてもよい。
【0029】
図５において、破線は、前後方向Ｙに見た第２内壁面２２の外形を示している。図５に示されるように、前後方向Ｙに見て、第２内壁面２２は、たとえば円形である。前後方向Ｙに見て、第２内壁面２２は、第１外壁面１１に囲まれる領域の内側にあってもよい。
【0030】
【0031】
中空鋳物２００は、第１厚肉部７１と、第２厚肉部７２と、薄肉部７３とを主に有している。第１厚肉部７１の外形は、たとえば円柱状である。第１厚肉部７１は、前後方向Ｙに沿って延びている。薄肉部７３は、第１厚肉部７１に連なっている。薄肉部７３の外形は、たとえば円柱状である。薄肉部７３の直径は、第１厚肉部７１の直径よりも小さい。薄肉部７３は、前後方向Ｙに沿って延びている。
【0032】
第２厚肉部７２は、薄肉部７３に連なっている。第２厚肉部７２は、薄肉部７３に対して第１厚肉部７１の反対にある。別の観点から言えば、薄肉部７３は、第１厚肉部７１と第２厚肉部７２との間にある。さらに別の観点から言えば、第２厚肉部７２は、薄肉部７３を介して第１厚肉部７１に連なっている。第２厚肉部７２の外形は、たとえば円柱状である。第２厚肉部７２の直径は、薄肉部７３の直径よりも大きい。第２厚肉部７２は、前後方向Ｙに沿って延びている。第１厚肉部７１の直径は、第２厚肉部７２の直径よりも大きくてもよい。
【0033】
中空鋳物２００において、穴９９が設けられている。中空鋳物２００は、たとえばボスとして用いられる。具体的には、中空鋳物２００は、たとえばエスカレーターの手すり駆動装置の駆動ローラーとして用いられる。
【0034】
図７に示される断面は、前後方向Ｙに平行であり且つ穴９９と交差する断面である。図６および図７に示されるように、中空鋳物２００は、第３端面３３と、第４端面３４と、第１外周面４７と、第２外周面４８と、第３外周面４９とを有している。第３端面３３は、第１厚肉部７１によって形成されている。第３端面３３は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。第３端面３３は、中空鋳物２００の端面である。中空鋳物２００において、第４端面３４は、第３端面３３の反対側にある。第４端面３４は、中空鋳物２００の端面である。第４端面３４は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。
【0035】
第１外周面４７は、第３端面３３に連なっている。第１外周面４７は、第１厚肉部７１によって形成されている。第１外周面４７は、前後方向Ｙに沿って延びている。第２外周面４８は、薄肉部７３によって形成されている。第２外周面４８は、前後方向Ｙに沿って延びている。第３外周面４９は、第４端面３４に連なっている。第３外周面４９は、第２厚肉部７２によって形成されている。第３外周面４９は、前後方向Ｙに沿って延びている。
【0036】
図７に示されるように、中空鋳物２００は、第３内壁面５３と、第３中間面８３と、第４内壁面５４と、第４中間面８４と、第５内壁面５５とを有している。第３内壁面５３、第３中間面８３、第４内壁面５４、第４中間面８４および第５内壁面５５は、穴９９を形成している。穴９９は、第３端面３３と第４端面３４とを貫通している。穴９９は、前後方向Ｙに沿って延びている。
【0037】
第３内壁面５３は、第３端面３３に連なっている。第３内壁面５３は、第１厚肉部７１および薄肉部７３の各々の内部にある。第３内壁面５３は、前後方向Ｙに沿って延びている。第３内壁面５３の形状は、たとえば環状である。第３内壁面５３は、鋳造用中子１００の第１外壁面１１（図３および図４参照）によって形成される。
【0038】
第３中間面８３は、第３内壁面５３に連なっている。第３中間面８３は、薄肉部７３の内部にある。第３中間面８３は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。第３中間面８３は、鋳造用中子１００の第１中間面１９（図３および図４参照）によって形成される。
【0039】
第４内壁面５４は、第３中間面８３に連なっている。第４内壁面５４は、薄肉部７３の内部にある。第４内壁面５４は、前後方向Ｙに沿って延びている。第４内壁面５４の形状は、たとえば環状である。第４内壁面５４は、鋳造用中子１００の第２外壁面１２（図３および図４参照）によって形成される。
【0040】
第４中間面８４は、第４内壁面５４に連なっている。第４中間面８４は、薄肉部７３の内部にある。第４中間面８４は、前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延びている。第４中間面８４は、鋳造用中子１００の第２中間面２９（図３および図４参照）によって形成される。
【0041】
第５内壁面５５は、中空鋳物２００の端部にある。第５内壁面５５は、第４中間面８４に連なっている。第５内壁面５５は、薄肉部７３および第２厚肉部７２の各々の内部にある。第５内壁面５５は、前後方向Ｙに沿って延びている。第５内壁面５５の形状は、たとえば環状である。第５内壁面５５は、鋳造用中子１００の第３外壁面１３（図３および図４参照）によって形成される。
【0042】
薄肉部７３の肉厚は、第１厚肉部７１および第２厚肉部７２の各々の肉厚よりも薄い。別の観点から言えば、前後方向Ｙに垂直な方向において、第４内壁面５４と第２外周面４８との間の距離は、第３内壁面５３と第１外周面４７との間の距離よりも小さい。同様に、前後方向Ｙに垂直な方向において、第４内壁面５４と第２外周面４８との間の距離は、第５内壁面５５と第３外周面４９との間の距離よりも小さい。中空鋳物２００の材質は、特に制限されない。中空鋳物２００は、たとえば球状黒鉛鋳鉄によって構成されている。
【0043】
（中空鋳物の製造方法）
次に、図８から図１４を用いて、中空鋳物２００の製造方法について説明する。図８に示されるように、実施の形態１に係る中空鋳物２００の製造方法は、配置工程（Ｓ１０）と、溶湯充填工程（Ｓ２０）と、取り出し工程（Ｓ３０）と、除去工程（Ｓ４０）とを有している。
次に、図８から図１４を用いて、中空鋳物２００の製造方法について説明する。図８に示されるように、実施の形態１に係る中空鋳物２００の製造方法は、配置工程（Ｓ１０）と、溶湯充填工程（Ｓ２０）と、取り出し工程（Ｓ３０）と、除去工程（Ｓ４０）とを有している。
【0044】
まず、配置工程（Ｓ１０）が実施される。図９に示される断面は、上下方向Ｚに垂直であり、且つ鋳造用中子１００の中心軸Ｏを含む断面である。図１０に示される断面は、図９のＸ－Ｘ線に沿う組み合わせ断面である。図９および図１０に示されるように、鋳型３００が準備される。鋳型３００は、第１鋳型部８８と、第２鋳型部８９とを有している。第２鋳型部８９は、第１鋳型部８８上にある。鋳型３００は、砂型または金型である。別の観点から言えば、中空鋳物２００は、砂型鋳造法または金型鋳造法を用いて作製される。鋳型３００において、湯口９１と、湯道９２と、押湯９３と、堰９４と、部品形状空間９５とが設けられている。
【0045】
湯口９１は、鋳型３００の外部に連なっている。湯口９１は、たとえば円柱状である。湯口９１は、上下方向Ｚに沿って延びている。湯口９１の下端において、湯道９２は、湯口９１に連なっている。湯道９２は、上下方向Ｚに垂直な方向に沿って延びている。具体的には、湯道９２は、たとえば前後方向Ｙに沿って延びている。湯道９２は、たとえば円柱状である。
【0046】
押湯９３は、上下方向Ｚに沿って延びている。押湯９３の下端において、押湯９３は、湯道９２に連なっている。押湯９３の下端において、堰９４は、押湯９３に連なっている。堰９４は、たとえば前後方向Ｙに沿って延びている。堰９４は、たとえば円柱状である。なお、堰９４は、左右方向Ｘに沿って延びていてもよい。
【0047】
部品形状空間９５は、堰９４に連なっている。部品形状空間９５は、中空鋳物２００を形成する部分である。部品形状空間９５の外形は、中空鋳物２００の外形と実質的に同じである。
【0048】
部品形状空間９５において、鋳造用中子１００が配置されている。鋳造用中子１００の流路８は、部品形状空間９５に連なっている。鋳造用中子１００の内部空間９は、流路８を介して部品形状空間９５に連なっている。鋳造用中子１００の第１部分１および第３部分３の各々は、第１鋳型部８８および第２鋳型部８９の各々に接している。鋳造用中子１００の第２部分２は、鋳型３００から離間している。第１部分１は、第２部分２よりも堰９４の近くに配置されている。第２部分２は、第３部分３よりも堰９４の近くに配置されている。
【0049】
配置工程（Ｓ１０）において、第１鋳型部８８および第２鋳型部８９が準備される。鋳造用中子１００は、第１鋳型部８８上に配置される。第２鋳型部８９が第１鋳型部８８上に配置される。鋳造用中子１００は、第１鋳型部８８と第２鋳型部８９とによって挟まれる。以上のようにして、鋳型３００の部品形状空間９５内に鋳造用中子１００が位置するように、鋳造用中子１００が、鋳型３００の中に配置される。
【0050】
次に、溶湯充填工程（Ｓ２０）が実施される。図１１は、鋳型３００に溶湯９７が流し込まれている状態を示している。図１１に示されるように、溶湯９７の入った取鍋９６が準備される。取鍋９６から湯口９１に溶湯９７が流し込まれる。湯口９１、湯道９２、押湯９３および堰９４の各々を経由して、部品形状空間９５に溶湯９７が流れ込む。これによって、部品形状空間９５に、溶湯９７が充填される。
【0051】
【0052】
流入口７が、堰９４側に開口している場合、堰９４と流入口７との間の距離が短くなる。これによって、流入口７に流入する溶湯９７の流速が速くなる。流入口７に近い鋳造用中子１００の部分は、他の鋳造用中子１００の部分よりも強度が低い。このため、流入口７に近い鋳造用中子１００の部分が、溶湯９７との接触によって欠損するおそれがある。従って、流入口７に流入する溶湯９７の速度は遅いことが好ましい。このため、流入口７と堰９４との間の距離が長くなるように、鋳造用中子１００が配置されることが好ましい。具体的には、流入口７は、たとえば上下方向Ｚに開口していてもよい。流入口７は、たとえば堰９４の反対側に開口していてもよい。これによって、鋳造用中子１００の欠損を抑制できる。
【0053】
図１３に示されるように、鋳型３００の中に溶湯９７を流し込むことによって部品形状空間９５（図１２参照）および内部空間９（図１２参照）の各々に溶湯９７が充填される。これによって、鋳造物３２０が形成される。図１３および図１４に示されるように、鋳造物３２０は、中空鋳物２００と、第１被除去部７７と、第２被除去部７８と、第３被除去部７９とを有している。
【0054】
第１被除去部７７は、中空鋳物２００に連なっている。第１被除去部７７は、流路８に充填された溶湯９７が凝固することによって形成される。第２被除去部７８は、第１被除去部７７に連なっている。第２被除去部７８は、中空鋳物２００から離間している。第２被除去部７８は、内部空間９に充填された溶湯９７が凝固することによって形成される。第３被除去部７９は、中空鋳物２００の第１厚肉部７１に連なっている。第３被除去部７９は、堰９４に充填された溶湯９７が凝固することによって形成される。
【0055】
図１３に示されるように、中空鋳物２００の第１厚肉部７１は、薄肉部７３と堰９４との間に形成される。中空鋳物２００の薄肉部７３は、第２厚肉部７２と堰９４との間に形成される。別の観点から言えば、中空鋳物２００において、第２厚肉部７２は、堰９４から最も離れた位置に形成される。
【0056】
図１３に示されるように、鋳造用中子１００の第１外壁面１１は、第１厚肉部７１および薄肉部７３の各々に接する。鋳造用中子１００の第１中間面１９は、中空鋳物２００の薄肉部７３に接する。鋳造用中子１００の第２外壁面１２は、中空鋳物２００の薄肉部７３に接する。鋳造用中子１００の第２中間面２９は、中空鋳物２００の薄肉部７３に接する。鋳造用中子１００の第３外壁面１３は、中空鋳物２００の第２厚肉部７２および薄肉部７３の各々に接する。
【0057】
鋳造用中子１００の第１内壁面２１は、第１厚肉部７１および薄肉部７３の各々に囲まれる。鋳造用中子１００の第２内壁面２２は、薄肉部７３に囲まれる。別の観点から言えば、鋳造用中子１００の内部空間９（図３および図４参照）は、薄肉部７３に囲まれる位置にある。
【0058】
次に、取り出し工程（Ｓ３０）が実施される。第１鋳型部８８と第２鋳型部８９とが分離されることによって、鋳型３００から鋳造物３２０と鋳造用中子１００とが取り出される。鋳造物３２０と鋳造用中子１００とに振動が加えられることによって、鋳造用中子１００は粉砕される。鋳造物３２０の内部から、粉砕された鋳造用中子１００が取り出される。以上のようにして、鋳造物３２０が鋳型３００から取り出される。
【0059】
次に、除去工程（Ｓ４０）が実施される。たとえば機械加工によって、第１被除去部７７が鋳造物３２０から除去される。具体的には、第１被除去部７７が鋳造物３２０から切り離される。第１被除去部７７および第２被除去部７８は、鋳造物３２０の内部から取り出される。たとえば機械加工によって、鋳造物３２０から第３被除去部７９が除去される。以上のようにして、中空鋳物２００（図６参照）が作製される。
【0060】
（鋳造用中子の製造方法）
次に、図１５から図２１を用いて、鋳造用中子１００の製造方法について説明する。図１５に示されるように、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の製造方法は、準備工程（Ｓ５０）と、成型工程（Ｓ６０）とを有している。鋳造用中子１００の製造方法として、たとえばシェルモールド法が用いられてもよい。
次に、図１５から図２１を用いて、鋳造用中子１００の製造方法について説明する。図１５に示されるように、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の製造方法は、準備工程（Ｓ５０）と、成型工程（Ｓ６０）とを有している。鋳造用中子１００の製造方法として、たとえばシェルモールド法が用いられてもよい。
【0061】
準備工程（Ｓ５０）において、第１金型６１、第２金型６２および第３金型６３の各々が準備される。図１６に示されるように、第１金型６１は、第１合わせ面６４と、第１凹面５１と、第２凹面５２とを有している。第１合わせ面６４は平面状である。第１凹面５１は、第１合わせ面６４に連なっている。第１凹面５１は、鋳造用中子１００の第１部分１、第２部分２および第３部分３の各々を形成する部分である。第２凹面５２は、第１合わせ面６４および第１凹面５１の各々に連なっている。第２凹面５２は、吹き込み口を形成する部分である。第２凹面５２は、第１合わせ面６４の端部に設けられている。
【0062】
図１７に示されるように、第２金型６２は、第２合わせ面６５を有している。第２合わせ面６５は平面状である。第２合わせ面６５において、第１凸部４１と、第２凸部４２と、第３凸部４３とが設けられている。第１凸部４１は、鋳造用中子１００の第１内壁面部２３を形成する部分である。第１凸部４１の形状は半円柱状である。第１凸部４１は、第５端面３５を形成している。第５端面３５は、第１金型６１と第２金型６２とを重ね合わせた際に、第１金型６１の第１凹面５１（図１６参照）に接するように設けられている。別の観点から言えば、第５端面３５は、鋳造用中子１００の流入口７（図３および図４参照）を形成する部分である。
【0063】
第２凸部４２は、鋳造用中子１００の第２内壁面部２４を形成する部分である。第２凸部４２は、第１凸部４１に連なっている。第２凸部４２の形状は半円柱状である。第１凸部４１と第２凸部４２とは、たとえばＬ字状に連なっている。言い換えれば、第１凸部４１の延在方向と、第２凸部４２の延在方向とは、実質的に垂直であってもよい。
【0064】
第３凸部４３は、鋳造用中子１００の第２内壁面２２を形成する部分である。第３凸部４３は、第２凸部４２に連なっている。第３凸部４３の形状は半球状である。
【0065】
図１８に示されるように、第３金型６３の形状は、第２金型６２の形状と実質的に鏡面対称である。第３金型６３は、第３合わせ面６６を有している。第３合わせ面６６は平面状である。第３合わせ面６６において、第４凸部４４と、第５凸部４５と、第６凸部４６とが設けられている。第４凸部４４は、鋳造用中子１００の第１内壁面部２３を形成する部分である。第４凸部４４の形状は半円柱状である。第４凸部４４は、第６端面３６を形成している。第６端面３６は、第１金型６１と第３金型６３とを重ね合わせた際に、第１金型６１の第１凹面５１（図１６参照）に接するように設けられている。別の観点から言えば、第５端面３５は、鋳造用中子１００の流入口７（図３および図４参照）を形成する部分である。
【0066】
第５凸部４５は、鋳造用中子１００の第２内壁面部２４を形成する部分である。第５凸部４５は、第４凸部４４に連なっている。第５凸部４５の形状は半円柱状である。第４凸部４４と第５凸部４５とは、たとえばＬ字状に連なっている。言い換えれば、第４凸部４４の延在方向と、第５凸部４５の延在方向は、実質的に垂直であってもよい。
【0067】
第６凸部４６は、鋳造用中子１００の第２内壁面２２を形成する部分である。第６凸部４６は、第５凸部４５に連なっている。第６凸部４６の形状は半球状である。
【0068】
次に、成型工程（Ｓ６０）が実施される。図１９に示されるように、第１金型６１と第２金型６２とが重ね合わされる。具体的には、第１金型６１の第１合わせ面６４と、第２金型６２の第２合わせ面６５とが合わせられる。第２凸部４２および第３凸部４３の各々は、第１凹面５１から離間している。第２凹面５２と、第２合わせ面６５とは、吹き込み口６９を形成する。
【0069】
第１金型６１および第２金型６２は、２００℃以上３００℃以下まで加熱される。吹き込み口６９から中子砂９８が吹き込まれる。吹き込まれた中子砂９８は、加熱されることによって硬化する。これによって、図２０に示されるように、第１中子部１０と、バリ９０とが形成される。バリ９０は、第１中子部１０に連なっている。
【0070】
第１金型６１と第２金型６２とが分離されることによって、第１金型６１と第２金型６２とから、第１中子部１０とバリ９０とが取り出される。バリ９０は、第１中子部１０から除去される。同様に、第１金型６１と第３金型６３とを用いて、第２中子部２０が作製される。第２中子部２０の形状は、第１中子部１０の形状と実質的に鏡面対称である。
【0071】
図２１に示されるように、第１中子部１０と第２中子部２０とが組み合わされる。第１中子部１０は、第１部材１６と、第２部材１７と、第３部材１８とを有している。第２部材１７は、第１部材１６に連なっている。第３部材１８は、第２部材１７に連なっている。第３部材１８は、第２部材１７に対して第１部材１６の反対側にある。別の観点から言えば、第２部材１７は、第１部材１６と第３部材１８との間にある。第１部材１６、第２部材１７および第３部材１８は、第１面１５を形成している。
【0072】
第２中子部２０は、第４部材２６と、第５部材２７と、第６部材２８とを有している。第５部材２７は、第４部材２６に連なっている。第６部材２８は、第５部材２７に連なっている。第６部材２８は、第５部材２７に対して第４部材２６の反対側にある。別の観点から言えば、第５部材２７は、第４部材２６と第６部材２８との間にある。第４部材２６、第５部材２７および第６部材２８は、第２面２５を形成している。
【0073】
第２中子部２０の第２面２５は、第１中子部１０の第１面１５に対面している。第１面１５と第２面２５とは、たとえば図示されていない砂型用接着剤によって接着されてもよい。第１中子部１０の第１部材１６と、第２中子部２０の第４部材２６とは、鋳造用中子１００の第１部分１（図３および図４参照）を構成する。第１中子部１０の第２部材１７と、第２中子部２０の第５部材２７とは、鋳造用中子１００の第２部分２（図３および図４参照）を構成する。第１中子部１０の第３部材１８と、第２中子部２０の第６部材２８とは、鋳造用中子１００の第３部分３（図３および図４参照）を構成する。以上のように、鋳造用中子１００が作製される。
【0074】
次に、実施の形態１に係る鋳造用中子１００および中空鋳物の製造方法の作用効果について説明する。
【0075】
中空鋳物２００の薄肉部７３は、第２厚肉部７２と堰９４との間に形成される。薄肉部７３の肉厚は、第２厚肉部７２の肉厚よりも薄い。このため、中空鋳物２００を鋳造する際に、薄肉部７３は、第２厚肉部７２よりも早く凝固する。この場合、押湯９３および堰９４から第２厚肉部７２の未凝固部に溶湯９７を供給することができない。言い換えれば、第２厚肉部７２において、凝固していない部分であり且つ凝固した他の部分に取り囲まれている部分（孤立未凝固部）が発生する。孤立未凝固部が凝固しつつ収縮することによって、第２厚肉部７２に引け巣が発生することがある。
【0076】
中空鋳物２００における引け巣を抑制するための方法として、複数の押湯９３と複数の堰９４とを設ける方法がある。具体的には、たとえば押湯９３および堰９４から第２厚肉部７２へ溶湯９７が直接供給されるように、押湯９３および堰９４の各々が設けられる。しかしながら、この場合、鋳造物３２０において、複数の第３被除去部７９が形成される。このため、第３被除去部７９を除去するための時間が増加する。
【0077】
中空鋳物２００における引け巣を抑制するための別の方法として、第２厚肉部７２の周辺に冷金を設置する方法がある。冷金によって第２厚肉部７２の冷却速度が速められ、第２厚肉部７２は、薄肉部７３よりも早く凝固することができる。しかしながら、この場合、冷金を作製するコストと、冷金を配置する作業時間とが必要になる。このため、中空鋳物２００の作製コストが増大する。また、冷金の周辺にある中空鋳物２００の部分において、チル化が発生するおそれがある。チル化とは、鋳物の欠陥の一種である。チル化は、溶湯９７の冷却速度が過度に速い場合に発生する。チル化が生じた鋳物においては、鋳物断面の一部または表面層の一部が白銑化する。白銑化した部分は硬いため、鋳物の機械加工が困難になる。
【0078】
実施の形態１に係る鋳造用中子１００においては、流路８と内部空間９とが設けられている。流路８は、部品形状空間９５に連なる。内部空間９は、流路８に連なっている。内部空間９は、薄肉部７３に囲まれる位置にある。このため、部品形状空間９５に充填された溶湯９７は、流路８を経由して内部空間９に充填される。内部空間９に充填された溶湯９７から、鋳造用中子１００の第２部分２を介して、薄肉部７３に熱量が供給される。これによって、薄肉部７３の凝固を遅らせることができる。言い換えれば、第２厚肉部７２と堰９４との間の領域において、溶湯９７は液体のまま維持される。このため、第２厚肉部７２において孤立未凝固部が発生することを抑制できる。この結果、中空鋳物２００の肉厚を厚くすることなく、中空鋳物２００における引け巣の発生を抑制できる。このため、中空鋳物２００の機械的特性を向上できる。これによって、中空鋳物２００の信頼性を向上できる。
【0079】
また、第２厚肉部７２へ溶湯９７が直接供給されるように堰９４を設ける必要がなくなる。このため、第３被除去部７９を除去するための時間の増加を抑制できる。この結果、中空鋳物２００の加工時間を低減できる。
【0080】
実施の形態１に係る鋳造用中子１００によれば、流路８の少なくとも一部は、直線状に延びている。このため、流路８の形状を簡易化できる。これによって、流路８の形状が複雑である場合と比較して、溶湯９７が流路８を通過するために必要な時間を短くすることができる。このため、流路８を通過する溶湯９７の温度の低下を抑制できる。この結果、内部空間９に充填された溶湯９７から、薄肉部７３に供給される熱量を増大できる。また、流路８の形状が簡単であるため、鋳造用中子１００の作製時間を低減できる。
【0081】
実施の形態１に係る鋳造用中子１００の製造方法によれば、機械加工によって、第１被除去部７７が除去されてもよい。このため、除去された第１被除去部７７と第２被除去部７８とを再溶解することによって、第１被除去部７７および第２被除去部７８の各々は、リターン材として再利用できる。これによって、内部空間９が設けられていない鋳造用中子１００を用いる場合と比較して、材料費を増加させることなく、中空鋳物２００における引け巣の発生を抑制できる。
【0082】
実施の形態１に係る鋳造用中子１００によれば、内部空間９の第４直径Ｄ４は、鋳造用中子１００の第１直径Ｄ１、第２直径Ｄ２および第３直径Ｄ３の各々よりも小さい。このため、第２被除去部７８の直径は、中空鋳物２００の第３内壁面５３および第５内壁面５５の各々の直径よりも小さい。これによって、除去工程（Ｓ４０）において、第２被除去部７８を変形することなく、中空鋳物２００の穴９９から第２被除去部７８を取り除くことができる。この結果、中空鋳物２００の作製に必要な時間を低減できる。
【0083】
流路８の直径が内部空間９の直径（第４直径Ｄ４）よりも大きい場合、内部空間９に充填された溶湯９７は、流路８に充填された溶湯９７よりも先に凝固することがある。この場合、内部空間９に充填された溶湯９７が凝固する際に、部品形状空間９５から流路８を経由して内部空間９へ、溶湯９７が供給される。その後、流路８に充填された溶湯９７が凝固する際に、部品形状空間９５から流路８へ、溶湯９７が供給される。このため、部品形状空間９５から鋳造用中子１００の内部へ供給される溶湯９７の体積が増大する。これによって、中空鋳物２００において、引け巣が発生するおそれがある。
【0084】
実施の形態１に係る鋳造用中子１００によれば、流路８の直径は、内部空間９の直径（第４直径Ｄ４）よりも小さい。このため、流路８に充填された溶湯９７が、内部空間９に充填された溶湯９７よりも早く凝固する。これによって、内部空間９に充填された溶湯９７が凝固する際に、部品形状空間９５から内部空間９へ溶湯９７が供給されることを抑制できる。この結果、中空鋳物２００における引け巣の発生を抑制できる。
【0085】
実施の形態１に係る鋳造用中子１００によれば、第１内壁面２１の延在方向に垂直な断面において、第１内壁面２１の形状は円形である。このため、第１内壁面２１の形状を簡易化ができる。これによって、内部空間９に溶湯９７が充填される際に、溶湯９７に接する第１内壁面２１の表面積を小さくすることができる。このため、第１内壁面２１の断面形状が複雑である場合と比較して、内部空間９に充填される溶湯９７の温度の低下を抑制できる。これによって、内部空間９に充填された溶湯９７から、薄肉部７３に供給される熱量を増大できる。また、第１内壁面２１の形状が簡単であるため、鋳造用中子１００の作製時間を低減できる。
【0086】
実施の形態１に係る中空鋳物２００は、球状黒鉛鋳鉄によって構成されていてもよい。球状黒鉛鋳鉄は、引け巣が発生しやすい性質を有している。このように引け巣が発生しやすい材料を用いて中空鋳物２００を作製する場合においても、実施の形態１に係る鋳造用中子１００によれば、中空鋳物２００における引け巣の発生を抑制できる。
【0087】
なお、上記において、第１部分１、第２部分２および第３部分３の各々の形状が円柱状である構成について説明したが、本開示は上記構成に限定されない。具体的には、第１部分１の第１外壁面１１、第２部分２の第２外壁面１２および第３部分３の第３外壁面１３の各々の形状は、中空鋳物２００の形状によって決定される。
【0088】
第１内壁面部２３が設けられる位置は、機械加工による第１被除去部７７の除去が容易な位置であることが好ましい。具体的には、たとえば第１被除去部７７が中空鋳物２００の第１厚肉部７１の端部に連なるように、第１内壁面部２３が設けられることが好ましい。これによって、中空鋳物２００の加工時間を低減できる。
【0089】
流路８に充填された溶湯９７は、鋳造用中子１００を介して、部品形状空間９５に充填されている溶湯９７に間接的に熱量を供給する。このため、第１厚肉部７１または薄肉部７３の凝固を遅らせるために、第１厚肉部７１または薄肉部７３に近い部分において、流路８が設けられていることが好ましい。
【0090】
配置工程（Ｓ１０）において、冷却速度が速い中空鋳物２００の部分の周囲に、内部空間９と流路８とが配置されてもよい。これによって、冷却速度が速い中空鋳物２００の部分の冷却速度を遅くすることができる。このため、中空鋳物２００におけるチル化の発生を抑制できる。
【0091】
（実施の形態１の変形例）
次に、図２２および図２３を用いて、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の変形例の構成について説明する。図２２に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。図２３に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。
次に、図２２および図２３を用いて、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の変形例の構成について説明する。図２２に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。図２３に示される縦断面模式図は、図５に示される縦断面模式図に対応している。
【0092】
図２２に示されるように、第１内壁面２１の延在方向に垂直な断面において、第１内壁面２１の形状は矩形であってもよい。別の観点から言えば、流路８の形状は直方体状であってもよい。図２３に示されるように、第１内壁面２１の延在方向に垂直な断面において、第１内壁面２１の形状は台形であってもよい。別の観点から言えば、流路８の形状は四角柱状であってもよい。
【0093】
実施の形態２．
次に、図２４を用いて、実施の形態２に係る鋳造用中子１００の構成について説明する。実施の形態２に係る鋳造用中子１００は、主に、流路８の形状が直線状である点において、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なる点を中心に説明する。
次に、図２４を用いて、実施の形態２に係る鋳造用中子１００の構成について説明する。実施の形態２に係る鋳造用中子１００は、主に、流路８の形状が直線状である点において、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なる点を中心に説明する。
【0094】
図２４に示されるように、前後方向Ｙに平行な断面において、流路８の形状は直線状であってもよい。流路８は、たとえば前後方向Ｙに垂直な方向に沿って延在していてもよい。第２外壁面１２において、流入口７が設けられていてもよい。鋳造用中子１００の第１部分１および第３部分３の各々は、中実であってもよい。
【0095】
実施の形態２に係る鋳造用中子１００によれば、流路８の形状は直線状であってもよい。これによって、流路８の全長を短くすることができる。このため、溶湯９７が流路８を通過するために必要な時間を短くすることができる。これによって、流路８の全長が長い場合と比較して、流路８を通過する溶湯９７の温度の低下を抑制できる。この結果、内部空間９に充填された溶湯９７から、薄肉部７３に供給される熱量を増大できる。また、流路８の形状が簡単であるため、鋳造用中子１００の作製時間を低減できる。
【0096】
実施の形態３．
次に、図２５および図２６を用いて実施の形態３に係る鋳造用中子１００の構成について説明する。実施の形態３に係る鋳造用中子１００は、主に、第２内壁面２２が第２外壁面１２の形状に沿って設けられている点において、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なる点を中心に説明する。
次に、図２５および図２６を用いて実施の形態３に係る鋳造用中子１００の構成について説明する。実施の形態３に係る鋳造用中子１００は、主に、第２内壁面２２が第２外壁面１２の形状に沿って設けられている点において、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なっており、その他の点については、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と実質的に同一である。以下、実施の形態１に係る鋳造用中子１００の構成と異なる点を中心に説明する。
【0097】
図２５に示される断面は、前後方向Ｙに平行であり、且つ中心軸Ｏを含む断面である。図２５に示されるように、第２部分２の外形は、直方体状であってもよい。第２内壁面２２は、第２外壁面１２の形状に沿って設けられていてもよい。具体的には、第２内壁面２２の形状は、直方体状であってもよい。
【0098】
図２６に示される断面は、前後方向Ｙに垂直であり、且つ第２内壁面２２と交差する断面である。図２５および図２６に示されるように、上下方向Ｚにおける第２外壁面１２と第２内壁面２２との間の距離は、第１厚みＷ１とされる。第１厚みＷ１は、上下方向Ｚにおける第２部分２の肉厚である。第２外壁面１２と第２内壁面２２との間に位置する第２部分２の全域に渡って、第１厚みＷ１は、実質的に一定であってもよい。
【0099】
図２６に示されるように、左右方向Ｘにおける第２外壁面１２と第２内壁面２２との間の距離は、第２厚みＷ２とされる。第２厚みＷ２は、左右方向Ｘにおける第２部分２の肉厚である。第２外壁面１２と第２内壁面２２との間に位置する第２部分２の全域に渡って、第２厚みＷ２は、実質的に一定であってもよい。
【0100】
第２厚みＷ２は、第１厚みＷ１と実質的に同じであってもよい。別の観点から言えば、周方向において、第２部分２の肉厚は、実質的に一定であってもよい。
【0101】
実施の形態３に係る鋳造用中子１００によれば、第２内壁面２２は、第２外壁面１２の形状に沿って設けられていてもよい。このため、第２内壁面２２が第２外壁面１２の形状に沿っていない場合と比較して、内部空間９の体積を増大することができる。別の観点から言えば、第２内壁面２２と、薄肉部７３との間の距離を短くすることができる。これによって、内部空間９に充填された溶湯９７から、薄肉部７３に供給される熱量を増大できる。
【0102】
また、実施の形態３に係る鋳造用中子１００によれば、第２内壁面２２が第２外壁面１２の形状に沿っていない場合と比較して、第２部分２の全周に渡って、内部空間９に充填された溶湯９７から薄肉部７３に、実質的に均一に熱量を供給することができる。このため、薄肉部７３の全域において、凝固を遅くすることができる。
【0103】
（実施の形態３の変形例）
次に、図２７から図２９を用いて、実施の形態３に係る鋳造用中子１００の変形例の構成について説明する。図２７に示される斜視断面模式図は、図２５に示される斜視断面模式図に対応している。図２８に示される斜視断面模式図は、図２５に示される斜視断面模式図に対応している。図２９に示される斜視断面模式図は、図２５に示される斜視断面模式図に対応している。
次に、図２７から図２９を用いて、実施の形態３に係る鋳造用中子１００の変形例の構成について説明する。図２７に示される斜視断面模式図は、図２５に示される斜視断面模式図に対応している。図２８に示される斜視断面模式図は、図２５に示される斜視断面模式図に対応している。図２９に示される斜視断面模式図は、図２５に示される斜視断面模式図に対応している。
【0104】
図２７に示されるように、第２部分２の外形は、円柱状であってもよい。第２内壁面２２の形状は、楕円体状であってもよい。第２内壁面２２の形状は、長球状であってもよい。図２８に示されるように、第２部分２の外形は、円錐台状であってもよい。第２内壁面２２の形状は、円錐台状であってもよい。第１厚みＷ１は、第２外壁面１２に垂直な方向における第２部分２の厚みであってもよい。図２９に示されるように、第２部分２の外形は、角錐台状であってもよい。第２内壁面２２の形状は、角錐台状であってもよい。
【0105】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0106】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0107】
（付記１）
中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置される鋳造用中子であって、
前記鋳型において、溶湯が充填され且つ前記中空鋳物を形成する部品形状空間と、前記部品形状空間に連なっている堰とが設けられており、
前記中空鋳物は、厚肉部と、前記厚肉部と前記堰との間に形成される薄肉部とを有し、
前記鋳造用中子において、前記部品形状空間に連なる流路と、前記流路に連なっている内部空間とが設けられており、
前記内部空間は、前記薄肉部に囲まれる位置にある、鋳造用中子。
中空鋳物を鋳造する際に鋳型内に配置される鋳造用中子であって、
前記鋳型において、溶湯が充填され且つ前記中空鋳物を形成する部品形状空間と、前記部品形状空間に連なっている堰とが設けられており、
前記中空鋳物は、厚肉部と、前記厚肉部と前記堰との間に形成される薄肉部とを有し、
前記鋳造用中子において、前記部品形状空間に連なる流路と、前記流路に連なっている内部空間とが設けられており、
前記内部空間は、前記薄肉部に囲まれる位置にある、鋳造用中子。
【0108】
（付記２）
前記流路の少なくとも一部は、直線状に延びている、付記１に記載の鋳造用中子。
前記流路の少なくとも一部は、直線状に延びている、付記１に記載の鋳造用中子。
【0109】
（付記３）
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は円形である、付記１または付記２に記載の鋳造用中子。
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は円形である、付記１または付記２に記載の鋳造用中子。
【0110】
（付記４）
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は矩形である、付記１または付記２に記載の鋳造用中子。
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は矩形である、付記１または付記２に記載の鋳造用中子。
【0111】
（付記５）
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は台形である、付記１または付記２に記載の鋳造用中子。
前記流路を形成している第１内壁面を備え、
前記第１内壁面の延在方向に垂直な断面において、前記第１内壁面の形状は台形である、付記１または付記２に記載の鋳造用中子。
【0112】
（付記６）
前記内部空間を形成している第２内壁面と、
前記薄肉部に接し且つ前記第２内壁面を取り囲んでいる外壁面とをさらに備え、
前記第２内壁面は、前記外壁面の形状に沿って設けられている、付記１から付記５のいずれか１項に記載の鋳造用中子。
前記内部空間を形成している第２内壁面と、
前記薄肉部に接し且つ前記第２内壁面を取り囲んでいる外壁面とをさらに備え、
前記第２内壁面は、前記外壁面の形状に沿って設けられている、付記１から付記５のいずれか１項に記載の鋳造用中子。
【0113】
（付記７）
付記１から付記６のいずれか１項に記載の鋳造用中子を前記鋳型の中に配置する工程と、
前記鋳型の中に前記溶湯を流し込むことによって前記部品形状空間および前記内部空間の各々に前記溶湯を充填する工程とを備えている、中空鋳物の製造方法。
付記１から付記６のいずれか１項に記載の鋳造用中子を前記鋳型の中に配置する工程と、
前記鋳型の中に前記溶湯を流し込むことによって前記部品形状空間および前記内部空間の各々に前記溶湯を充填する工程とを備えている、中空鋳物の製造方法。
【0114】
（付記８）
前記流路において前記溶湯が凝固することによって形成された被除去部を機械加工によって除去する工程をさらに備えている、付記７に記載の中空鋳物の製造方法。
前記流路において前記溶湯が凝固することによって形成された被除去部を機械加工によって除去する工程をさらに備えている、付記７に記載の中空鋳物の製造方法。
【符号の説明】
【0115】
１ 第１部分、２ 第２部分、３ 第３部分、７ 流入口、８ 流路、９ 内部空間、１０ 第１中子部、１１ 第１外壁面、１２ 第２外壁面、１３ 第３外壁面、１５ 第１面、１６ 第１部材、１７ 第２部材、１８ 第３部材、１９ 第１中間面、２０ 第２中子部、２１ 第１内壁面、２２ 第２内壁面、２３ 第１内壁面部、２４ 第２内壁面部、２５ 第２面、２６ 第４部材、２７ 第５部材、２８ 第６部材、２９ 第２中間面、３１ 第１端面、３２ 第２端面、３３ 第３端面、３４ 第４端面、３５ 第５端面、３６ 第６端面、４１ 第１凸部、４２ 第２凸部、４３ 第３凸部、４４ 第４凸部、４５ 第５凸部、４６ 第６凸部、４７ 第１外周面、４８ 第２外周面、４９ 第３外周面、５１ 第１凹面、５２ 第２凹面、５３ 第３内壁面、５４ 第４内壁面、５５ 第５内壁面、６１ 第１金型、６２ 第２金型、６３ 第３金型、６４ 第１合わせ面、６５ 第２合わせ面、６６ 第３合わせ面、６９ 吹き込み口、７１ 第１厚肉部、７２ 第２厚肉部、７３ 薄肉部、７７ 第１被除去部、７８ 第２被除去部、７９ 第３被除去部、８１ 第１流路部、８２ 第２流路部、８３ 第３中間面、８４ 第４中間面、８８ 第１鋳型部、８９ 第２鋳型部、９０ バリ、９１ 湯口、９２ 湯道、９３ 押湯、９４ 堰、９５ 部品形状空間、９６ 取鍋、９７ 溶湯、９８ 中子砂、９９ 穴、１００ 鋳造用中子、１０１ 矢印、２００ 中空鋳物、３００ 鋳型、３２０ 鋳造物、Ｄ１ 第１直径、Ｄ２ 第２直径、Ｄ３ 第３直径、Ｄ４ 第４直径、Ｏ 中心軸、Ｗ１ 第１厚み、Ｗ２ 第２厚み、Ｘ 左右方向、Ｙ 前後方向、Ｚ 上下方向。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】