(57)【要約】【課題】長尺状の中子を用いる鋳造であっても、中子の支持性を高めつつ鋳物の寸法精度を確保することができる鋳型構造を提供する。【解決手段】シリンダヘッド１を鋳造するための鋳型１０と、この鋳型１０内に配置され且つシリンダヘッド１の長手方向に延びる通路を形成するための第３ウォータジャケット中子３０とを備え、第３ウォータジャケット中子３０の前後両端部と中間部に鋳型１０（ベース１３）に支持される前側及び後側巾木３１，３２と中間巾木３３とを夫々設け、前側及び後側巾木３１，３２は、前後方向に移動可能に鋳型１０に支持され、中間巾木３３は、前後左右上下方向の移動を拘束可能な係合部としての下端部３３ａ、段差部３３ｂ及び下端部３３ａに対応した上端部３３ｄの部分を介して鋳型１０に支持されている。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳物を鋳造するための鋳型と、この鋳型内に配置され且つ前記鋳物の長手方向に延びる通路を形成するための中子とを備えた鋳型構造において、
前記中子の前記長手方向両端部と長手方向中間部に前記鋳型に支持される第１，第２端部巾木と中間巾木とを夫々設け、
前記第１，第２端部巾木は、前記長手方向に移動可能に前記鋳型に支持されると共に、
前記中間巾木は、前記長手方向、前記鋳物の長手方向に直交する短手方向、及び上下方向の移動を拘束可能な係合部を介して前記鋳型に支持されたことを特徴とする鋳型構造。
【請求項２】
前記係合部は、前記長手方向及び短手方向に直交する断面が楔形状部を有し、
前記鋳型は、前記係合部に係合可能な凹部を有することを特徴とする請求項１に記載の鋳型構造。
【請求項３】
前記第１，第２端部巾木は、前記短手方向の移動が拘束されると共に、前記長手方向から視て短手方向にオフセットするように配設されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳型構造。
【請求項４】
前記鋳物が、多気筒エンジンのシリンダヘッドであり、前記中子が、排気ポートの上部に気筒配列方向に延びるウォータジャケット中子であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の鋳型構造。
【請求項５】
前記鋳型が、シリンダヘッドの燃焼室を形成する金型からなる下型と、この下型から離隔して配置された前記ウォータジャケット中子近傍に形成された押湯部とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の鋳型構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型構造に関し、特に長手方向両端部に巾木が設けられた中子を備えた鋳型構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのシリンダヘッドには、燃焼室に連通した吸排気通路としての吸排気ポート、エンジン冷却水通路としてのウォータジャケット及びエンジンオイル空間としてのオイルジャケット等の各通路部が設けられている。従って、かかるシリンダヘッドを製造する際には、これら通路部に対応した中子を鋳型内に組み付けて鋳造が行われる。
このような長尺状の中子を鋳型内に組み付ける場合、一般に、中子の両端部に夫々巾木を設け、これらの巾木を介して中子を鋳型に対して位置決め支持している。
【０００３】
特許文献１のシリンダヘッドの鋳型構造は、上型と下型と側壁を構成する複数のサイド型からなる鋳型と、下型に組み付けられたウォータジャケット中子を含む複数の中子とを備え、ウォータジャケット中子の長手方向両端部に形成された第１，第２巾木に凹入した第１，第２係合部を夫々設け、第１係合部が下型に形成された被係合部に対して移動不能に係合すると共に第２係合部が下型に形成された被係合部に対して長手方向にのみ移動可能に係合するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７５２８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のシリンダヘッドの鋳型構造は、ウォータジャケット中子の第２係合部が下型に形成された被係合部に対して長手方向に移動可能に形成されているため、金属溶湯の熱による熱膨張量が小さい鋳型とウォータジャケット中子の周囲に金属溶湯が存在することにより熱膨張量が大きいウォータジャケット中子との熱膨張量の差を吸収することができ、長手方向の熱膨張量の差に起因したウォータジャケット中子の折損等の不具合を回避することができる。
しかし、特許文献１の技術では、製品である鋳物の寸法精度を確保できない虞がある。
【０００６】
特許文献１の技術では、ウォータジャケット中子の第１係合部が下型に形成された被係合部に対して移動不能に係合する一方、ウォータジャケット中子の第２係合部が下型に形成された被係合部に対して長手方向に移動可能に形成されているため、鋳型と長尺状のウォータジャケット中子との熱膨張量の差が、ウォータジャケット中子の第２係合部と鋳型の第２係合部対応部分に局所的に集中することになる。
即ち、ウォータジャケット中子の第２係合部と鋳型の第２係合部対応部分に局所的に集中した相対的な位置関係のずれに起因して鋳物構造に構造的（寸法的）な誤差が生じ、最終的な鋳物の寸法精度を確保することができない。
【０００７】
本発明の目的は、長尺状の中子を用いる鋳造であっても、鋳物の寸法精度を確保可能な鋳型構造等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の鋳型構造は、鋳物を鋳造するための鋳型と、この鋳型内に配置され且つ前記鋳物の長手方向に延びる通路を形成するための中子とを備えた鋳型構造において、前記中子の前記長手方向両端部と長手方向中間部に前記鋳型に支持される第１，第２端部巾木と中間巾木とを夫々設け、前記第１，第２端部巾木は、前記長手方向に移動可能に前記鋳型に支持されると共に、前記中間巾木は、前記長手方向、前記鋳物の長手方向に直交する短手方向、及び上下方向の移動を拘束可能な係合部を介して前記鋳型に支持されたことを特徴としている。
【０００９】
この鋳型構造では、前記中子の前記長手方向両端部と長手方向中間部に前記鋳型に支持される第１，第２端部巾木と中間巾木とを夫々設け、前記第１，第２端部巾木は、前記長手方向に移動可能に前記鋳型に支持されているため、長尺状の中子の鋳型に対する支持性を高めると共に、長手方向の鋳型と中子の熱膨張量の差に起因した中子の折損等の不具合を回避することができる。
前記中間巾木は、前記長手方向、前記鋳物の長手方向に直交する短手方向、及び上下方向の移動を拘束可能な係合部を介して前記鋳型に支持されているため、鋳型と中子との間に発生する熱膨張量の差を中子の両方の端部側部分に夫々分散することができ、鋳型と中子との相対的な位置関係のずれを長手方向全域に亙って抑制することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記係合部は、前記長手方向及び短手方向に直交する断面が楔形状部を有し、前記鋳型は、前記係合部に係合可能な凹部を有することを特徴としている。
この構成によれば、中子の中間部を基準とした長手方向及び短手方向の中子の移動を簡単な構成で拘束することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記第１，第２端部巾木は、前記短手方向の移動が拘束されると共に、前記長手方向から視て短手方向にオフセットするように配設されたことを特徴としている。
この構成によれば、鋳物の短手方向の寸法精度を確保することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項の発明において、前記鋳物が、多気筒エンジンのシリンダヘッドであり、前記中子が、排気ポートの上部に気筒配列方向に延びるウォータジャケット中子であることを特徴としている。
この構成によれば、薄肉のウォータジャケット中子の位置決め精度を高めつつ、溶湯熱によるウォータジャケット中子の熱膨張を阻害せず、膨張差によって中子端部に生じる反力による中子変形を抑制することができる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記鋳型が、シリンダヘッドの燃焼室を形成する金型からなる下型と、この下型から離隔して配置された前記ウォータジャケット中子近傍に形成された押湯部とを備えたことを特徴としている。
この構成によれば、押湯部によってウォータジャケット中子周囲の溶湯の凝固速度が遅くなり溶湯の熱影響を受け熱膨張量が大きくなる際もウォータジャケット中子の熱膨張を阻害せず、膨張差によって中子端部に生じる反力による中子変形を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の鋳型構造によれば、長尺状の中子を用いる鋳造であっても、中子の支持性を高めつつ鋳物の寸法精度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１に係る鋳型を用いて鋳造されたシリンダヘッドの縦断面図である。
【図２】鋳型の斜視図である。
【図３】鋳型の平面図である。
【図４】鋳型の組立工程を説明する図である。
【図５】注湯工程の説明図である。
【図６】第３ウォータジャケット中子の斜視図であって、（ａ）は、上方から視た図であり、（ｂ）は、下方から視た図である。
【図７】鋳型の縦断面図であって、（ａ）は、図３のVII-VII線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図８】鋳型の縦断面図であって、（ａ）は、図３のVIII-VIII線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図９】鋳型の縦断面図であって、（ａ）は、図３のIX-IX線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図１０】鋳型の縦断面図であって、（ａ）は、図３のX-X線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図１１】鋳型の縦断面図であって、（ａ）は、図３のXI-XI線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図１２】鋳型の縦断面図であって、（ａ）は、図３のXII-XII線断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図１３】検証実験モデルの説明図である。
【図１４】検証実験結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例１について図１〜図１４に基づいて説明する。
本実施例１の鋳型は、火花点火式の水冷式直列４気筒エンジンのシリンダヘッド１を鋳造するための鋳造用鋳型である。尚、エンジンの気筒数や気筒配置、着火方式、冷却水の循環システムについては、特に限定されるものではない。
【００１８】
まず、製造対象（完成鋳物）であるシリンダヘッド１について説明する。
シリンダヘッド１は、アルミ合金材料により形成され、エンジンのシリンダブロックの上にガスケットを介して取り付けられている（何れも図示略）。
図１に示すように、シリンダヘッド１は、下端部分にペントルーフ型凹部形状に形成された燃焼室２と、吸気バルブ（図示略）を介して燃焼室２に連通すると共に左方に向けて緩湾曲状に延びる吸気ポート３と、排気バルブ（図示略）を介して燃焼室２に連通すると共に右方に向けて緩湾曲状に延びる排気ポート４と、シリンダヘッド１の上部において前後に延びる左右２本のカムシャフト５と、シリンダヘッド１の下半部において前後に延びる第１〜第３ウォータジャケット６〜８及びオイルジャケット９等を備えている。
以下、図において、矢印Ｆで示す長手方向における前側巾木３１（図６参照）側を前方とし、矢印Ｌで示す短手方向における吸気側を左方とし、矢印Ｕで示す上下方向上側を上方として説明する。
【００１９】
第１〜第３ウォータジャケット６〜８は、エンジンの冷却水を流すための通路部である。
１対の第１ウォータジャケット６は、燃焼室２の頂部及び左右両側の近傍で且つ吸排気ポート３，４の下方に夫々形成され、第２ウォータジャケット７は、右側（排気側）第１ウォータジャケット６の右側且つ排気ポート４の下方に形成され、第３ウォータジャケット８は、第２ウォータジャケット７に対して排気ポート４を間に挟んで上方に形成されている。オイルジャケット９は、エンジン冷却用オイルを流すための通路部である。このオイルジャケット９は、燃焼室２の上側の隔壁部の上方空間部に形成されている。
【００２０】
次に、シリンダヘッド１を鋳造するための鋳型１０について説明する。
図２，図３，図４に示すように、鋳型１０は、金属製冷却プレート１１（下型）と、カバー１２（上型）と、ベース１３と、前壁部１４と、この前壁部１４に対向配置された後壁部１５と、互いに向かい合う左右壁部１６，１７とを備え、内部に空間を有する略直方体状に構成されている。鋳型１０の底部を構成する冷却プレート１１は、燃焼室２の空間形状が形成されている。これらの構成部材は、ロ字状枠体に形成されたベース１３を除き、何れの壁部１２，１４〜１７についても略板状構造体として形成されている。
【００２１】
鋳型１０の内部には、吸排気ポート３，４の形状を成形するための吸排気ポート中子２１，２２と、オイルジャケット９の形状を成形するためのオイルジャケット中子２３と、ヘッドカバーの取付面を成形するための第１ヘッドカバー中子２４と、ヘッドカバーの側面形状を成形するための第２ヘッドカバー中子２５と、第２ウォータジャケット７の形状を成形するための第２ウォータジャケット中子２６と、第３ウォータジャケット８の形状を成形するための第３ウォータジャケット中子３０（中子）等が組み付けられている。
前記カバー１２（上型）と第１ヘッドカバー中子２４及び第２ヘッドカバー中子２５によって形成された空間に押湯部１８（図５参照）が形成されている。
第３ウォータジャケット中子３０は、冷却プレート１１から所定距離上方に離隔して配置され、第２ヘッドカバー中子２５によって第３ウォータジャケット中子３０の周囲に押湯部１８（図５参照）が形成されている。
【００２２】
鋳型１０の冷却プレート１１を除く構成部材１２，１４〜１７，２１〜２６，３０は、例えば、コールドボックス鋳型法によって造型されている。
コールドボックス鋳型法は、鋳物砂と常温硬化バインダ（例えば、フェノール樹脂等の粘結材）とを混錬した後、所定形状に成形して各々の構成部材の中間体を形成する。これら中間体にアミンガスを通気させて鋳物砂を常温硬化させているため、コールドボックス鋳型法は、シェルモールド法よりも成形サイクルが短く、生産性が高い。
【００２３】
次に、鋳型１０の組立工程について説明する。
図４に示すように、鋳型１０の各々の構成部材は、基台となる冷却プレート１１上に載置されたベース１３に対して組み付けられている。
まず、前後に延びる第２ウォータジャケット中子２６が、ベース１３に対して組み付けられる（（ｂ））。次に、ベース１３の左側部分に吸気ポート中子２１が設置され、第２ウォータジャケット中子２６の上側且つベース１３の右側部分に排気ポート中子２２が設置される（（ｃ））。排気ポート中子２２の上側には、ベース１３の前端部から後端部に亙って架設される第３ウォータジャケット中子３０が組み付けられる（（ｄ））。
【００２４】
次に、前壁部１４と後壁部１５を向かい合うようにベース１３の前端部と後端部に対して上方から夫々組み付け（（ｅ））、左壁部１６と右壁部１７を向かい合うようにベース１３の左端部分と右端部分に対して上方から夫々組み付ける（（ｆ））。前壁部１４と後壁部１５の左右方向中央部分にオイルジャケット中子２３を架設し（（ｇ））、オイルジャケット中子２３の上側に位置するように第１ヘッドカバー中子２４を前後壁部１４，１５及び右壁部１７に組み付ける（（ｈ））。前後左右夫々の壁部１４〜１７の上部にフィルタ一式を湯口に取り付けた第２ヘッドカバー中子２５を設置した後（（ｊ））、上部開口を塞ぐようにカバー１２を組み付ける（（ｋ））。
【００２５】
次に、注湯工程について説明する。
図５に示すように、組立工程（鋳型セット）を終えた鋳型１０には、鋳造装置Ｍによって溶湯（溶融金属）が供給（注湯）される。
この鋳造装置Ｍは、鋳造装置４０と、鋳型１０の反転装置（図示略）等を備えている。
鋳造装置４０は、溶融したアルミ合金を貯蔵する保持炉４１と、溶湯を鋳型１０に供給可能な電磁ポンプ４２等を主な構成要素としている。ポンプ４２は、周囲にヒータ手段が配置された吸入ノズルと、第２ヘッドカバー中子２５の湯口にフィルタを介して回動自在に連結された注湯部等を有する。
【００２６】
注湯工程では、鋳型１０が、１８０°反転された初期位置、具体的には、冷却プレート１１が鋳型１０の上端に配置された状態に配設されている。
初期位置に配設された鋳型１０に対して溶湯が供給され、溶湯が鋳型１０に対して略満充填されたとき、溶湯は熱伝達率が高い冷却プレート１１に接触しているため、初期位置において上部の溶湯は他の部分に位置する溶湯よりも冷却速度が速くなる。
溶湯充填後、所定のタイミングで反転装置を用いて鋳型１０を１８０°反転させる。
これにより、他の部分よりも温度の低い溶湯を鋳型１０の上部相当位置に保持したまま冷却プレート１１が下方に移動するため、冷却プレート１１の近くに配置された第２ウォータジャケット中子２６周囲の溶湯の凝固速度は速くなり、第２ウォータジャケット中子２６の熱膨張量が少なく変形も抑制される。
【００２７】
次に、第３ウォータジャケット中子３０について説明する。
前述したように、第３ウォータジャケット中子３０は、排気ポート４の上部を前後（気筒配列方向）に略ストレート状に延びる第３ウォータジャケット８を形成するための中子である。図６に示すように、第３ウォータジャケット中子３０は、第３ウォータジャケット８と同形状の本体３０ａと、この本体３０ａの前端部に設けられた前側巾木３１（第１端部巾木）と、本体３０ａの後端部に設けられた後側巾木３２（第２端部巾木）と、本体３０ａの途中部（例えば、前後方向中央部）に設けられた中間巾木３３等を備えている。
【００２８】
前側巾木３１は、本体３０ａの前端部から前方に延びるように形成されている。
図６，図７，図１０に示すように、前側巾木３１は、ベース１３と、前壁部１４と、第２ウォータジャケット中子２６とによって囲まれている。前側巾木３１の前端部には、下方に突出した凸部３１ａが形成されている。凸部３１ａは、ベース１３に形成された第１凹部１３ａに係合されている。
【００２９】
図７（ｂ），図１０（ｂ）に示すように、凸部３１ａの前壁部は、第１凹部１３ａの前壁部に対して微小隙間（例えば、１ｍｍ）を介して対向し、後壁部は、第２ウォータジャケット中子２６の前壁部に対して微小隙間を介して対向している。凸部３１ａの下壁部は、第１凹部１３ａの底壁部に面接触して支持され、上壁部は、前壁部１４の下壁部に対して微小隙間（例えば、０．５ｍｍ）を介して対向している。凸部３１ａの左右両壁部は、第１凹部１３ａの左右両壁部に面接触して拘束されている。これにより、前側巾木３１は、前後移動が可能で且つ左右移動が拘束されている。
【００３０】
後側巾木３２は、本体３０ａの後端部から右方に延びるように形成されている。
図６，図８，図１１に示すように、後側巾木３２は、ベース１３と、右壁部１７とによって囲まれている。後側巾木３２の下部には、上方に凹入した凹部３２ａが形成されている。凹部３２ａは、ベース１３に形成された凸部１３ｃに係合されている。
【００３１】
図８（ｂ），図１１（ｂ）に示すように、後側巾木３２の下壁部は、ベース１３の上壁部に面接触して支持され、上壁部は、右壁部１７の下壁部に対して微小隙間（例えば、０．５ｍｍ）を介して対向している。凹部３２ａの前後両壁部は、右壁部１７の前後両壁部に対して微小隙間（例えば、０．５ｍｍ）を介して対向し、下壁部は、凸部１３ｃの上壁部に面接触して支持されている。凹部３２ａの左右両壁部は、凸部１３ｃの左右両壁部に面接触して拘束されている。これにより、後側巾木３２は、前後移動が可能で且つ左右移動が拘束されている。
【００３２】
中間巾木３３は、本体３０ａの途中部から右方に延びるように形成されている。
図６，図９，図１２に示すように、中間巾木３３は、ベース１３と、右壁部１７と、排気ポート中子２２とによって囲まれている。中間巾木３３は、下端部３３ａ（楔形状部）と、段差部３３ｂと、中間部３３ｃと、上端部３３ｄを備えている。
下端部３３ａは、中間部３３ｃよりも前後及び左右寸法が小さく設定され、下方程前後及び左右寸法が小さい略楔形状に形成されている。この下端部３３ａは、ベース１３に形成された第２凹部１３ｂに係合される。中間部３３ｃは、左右断面が略楔状になるように形成され、上端部３３ｄは、右壁部１７に形成された凹部１７ａに係合されている。
【００３３】
下端部３３ａの前後両壁部及び左右両壁部は、第２凹部１３ｂの前後両壁部及び左右両壁部に面接触して拘束されている。段差部３３ｂを第２凹部１３ｂの頂部に支持すると共に上端部３３ｄを右壁部１７（凹部１７ａ）の下壁部に面接触させることにより、中間巾木３３の上下方向の移動を拘束している。これにより、中間巾木３３は、前後左右上下移動が拘束されている。尚、下端部３３ａ、段差部３３ｂ及び下端部３３ａに対応した上端部３３ｄの部分が、本発明の係合部に相当している。
【００３４】
次に、上記鋳型１０の作用、効果について説明する。
作用、効果の説明にあたり、比較例モデルＭ１〜Ｍ３と実施例１と同仕様の実施例モデルＭ４を準備し、モデルＭ１〜Ｍ４の熱膨張変形に係る検証実験をＣＡＥ（Computer Aided Engineering）を用いて行った。
【００３５】
図１３（ａ）〜図１３（ｄ）に、モデルＭ１〜Ｍ４の仕様を示す。
モデルＭ１は、前側巾木を本体前端部の前側、後側巾木を本体後端部の右側、中間巾木を本体中央部の右側に夫々形成した。全ての巾木は、前後左右上下移動が拘束されている。
モデルＭ２は、前側巾木を本体前端部の前側、後側巾木を本体後端部の後側、中間巾木を本体中央部の右側に夫々形成した。全ての巾木は、前後左右上下移動が拘束されている。
モデルＭ３は、前側巾木を本体前端部の右側、後側巾木を本体後端部の右側、中間巾木を本体中央部の右側に夫々形成した。全ての巾木は、前後左右上下移動が拘束されている。
モデルＭ４は、前側巾木を本体前端部の前側、後側巾木を本体後端部の右側、中間巾木を本体中央部の右側に夫々形成した。前側及び後側巾木は、前後移動可能、中間巾木は、前後左右上下移動が拘束されている。
上記モデルＭ１〜Ｍ４に対して注湯時相当の温度を付与し、複数の計測点における前後左右上下方向の熱膨張変形量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）（ｍｍ）の平均値を解析した。
【００３６】
図１４に解析結果を示す。
前後方向（Ｘ）では、モデルＭ２（１．５ｍｍ）を除き、モデルＭ１（０．６ｍｍ）、モデルＭ３（０．７ｍｍ）、モデルＭ４（１．０ｍｍ）は略同程度の変形量であった。
左右方向（Ｙ）では、モデルＭ１（０．５ｍｍ）、モデルＭ２（１．７ｍｍ）を除き、モデルＭ３（０．３ｍｍ）、モデルＭ４（０．１ｍｍ）は略同程度の変形量であった。
上下方向（Ｚ）では、モデルＭ４（０．１ｍｍ）が、モデルＭ１（１．６ｍｍ）、モデルＭ２（０．６ｍｍ）、モデルＭ３（１．１ｍｍ）よりも格段に変形量が小さかった。
以上のように、実施例モデルＭ４は、比較例モデルＭ１〜Ｍ３よりも熱膨張変形量が小さいことが確認された。
【００３７】
この鋳型構造によれば、第３ウォータジャケット中子３０の前後両端部と中間部に鋳型１０（ベース１３）に支持される前側及び後側巾木３１，３２と中間巾木３３とを夫々設け、前側及び後側巾木３１，３２は、前後方向に移動可能に鋳型１０に支持されているため、長尺状の第３ウォータジャケット中子３０の鋳型１０に対する支持性を高めると共に、鋳型１０と第３ウォータジャケット中子３０の熱膨張量の差に起因した第３ウォータジャケット中子３０の折損等の不具合を回避することができる。
中間巾木３３は、前後左右上下方向の移動を拘束可能な係合部としての下端部３３ａ、段差部３３ｂ及び下端部３３ａに対応した上端部３３ｄの部分を介して鋳型１０に支持されているため、鋳型１０と第３ウォータジャケット中子３０との間に発生する熱膨張量の差を第３ウォータジャケット中子３０の両方の端部側部分に夫々分散することができ、鋳型１０と第３ウォータジャケット中子３０との相対的な位置関係のずれを前後方向全域に亙って抑制することができる。
【００３８】
係合部は、前後左右断面が楔形状の下端部３３ａを有し、鋳型１０（ベース１３）は、係合部に係合可能な第２凹部１３ｂを有するため、第３ウォータジャケット中子３０の中間部を基準とした前後左右方向の第３ウォータジャケット中子３０の移動を簡単な構成で拘束することができる。
【００３９】
前側及び後側巾木３１，３２は、左右方向の移動が拘束されると共に、前後方向から視て左右方向にオフセットするように配設されたため、前側及び後側巾木３１，３２の熱膨張変形量を各々で相殺することができ、鋳物１０の左右方向の寸法精度を確保することができる。
【００４０】
鋳物が、多気筒エンジンのシリンダヘッド１であり、中子が、排気ポート４の上部に気筒配列方向に延びる第３ウォータジャケット中子３０であるため、薄肉の第３ウォータジャケット中子３０の位置決め精度を高めつつ、溶湯熱による第３ウォータジャケット中子３０の熱膨張変形を抑制することができる。
【００４１】
鋳型１０が、シリンダヘッド１の燃焼室２を形成する金型からなる冷却プレート１１と、この冷却プレート１１から離隔して配置された第３ウォータジャケット中子３０近傍に形成された押湯部１８とを備えたため、押湯部１８によって第３ウォータジャケット中子３０周囲の溶湯の凝固速度が遅くなり溶湯の熱影響を受け熱膨張量が大きくなる際も第３ウォータジャケット中子３０の熱膨張を阻害せず、膨張差によって第３ウォータジャケット中子３０の端部に生じる反力による第３ウォータジャケット中子３０の変形を抑制することができる。
【００４２】
次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、鋳物がシリンダヘッド１である例を説明したが、少なくとも、長手方向と短手方向を有すると共に内部に長手方向に延びる中子を備えるものであれば任意に適用することが可能である。また、シリンダヘッド１の場合、気筒数やエンジンの型式等は任意である。
【００４３】
２〕前記実施形態においては、第３ウォータジャケット中子３０をベース１３に組み付けた例を説明したが、少なくとも長尺状の中子を鋳型に対して組み付けるものであれば良く、中子を下型に直接組み付けるものでも良く、前壁部と後壁部に組み付けても良い。
【００４４】
３〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００４５】
１      シリンダヘッド
２      燃焼室
４      排気ポート
１１    冷却プレート
１３ｂ  第２凹部
１８    押湯部
３０    第３ウォータジャケット中子
３１    前側巾木
３２    後側巾木
３３    中間巾木
３３ａ  下端部
３３ｂ  段差部
３３ｄ  上端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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