(57)【要約】【課題】鋳造品の薄肉軽量化を可能としたうえで、溶湯による砂中子の破損の発生を防止または抑制すると共に、鋳造後の中子砂の除去を容易にして、鋳造品の生産性を向上し、製造コストを削減する。【解決手段】自動二輪車において前輪を支持するステアリング機構のステアリング軸を回動可能に支持するステアリングヘッドは、第１中空部を形成する砂中子５１と、ステアリング軸が挿通される貫通孔を形成する金属中子５２とを備える鋳型５０で形成されるキャビティ６０内に溶湯を注入するダイカストにより製造される。ゲート６３の出口６３ａでの溶湯の流速は、５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定される。また、ゲート６３は、ゲート６３を通過した直後の溶湯がキャビティ６０内で金属中子５２に接触した後、砂中子５１に接触する位置に形成される。【選択図】　　図８
2004034092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外金型と砂中子とを備える鋳型により形成されるキャビティ内に、ゲートを介して溶湯を注入するダイカストにより、中空部を有する鋳造品を製造する方法において、
前記ゲートの出口での溶湯の流速は、５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定されることを特徴とする鋳造品の製造方法。
【請求項２】
前記鋳型は金属中子を備え、前記中空部は、前記砂中子により形成される第１中空部と、前記金属中子により形成される第２中空部とを有し、前記ゲートは、前記ゲートを通過した直後の溶湯が前記キャビティ内で前記金属中子に接触した後、前記砂中子に接触する位置に形成されることを特徴とする請求項１記載の鋳造品の製造方法。
【請求項３】
前記鋳造品は、自動二輪車において前輪を支持するステアリング機構のステアリング軸を回動可能に支持するステアリングヘッドであり、前記第２中空部は、前記ステアリング軸が回動可能に挿通される貫通孔であることを特徴とする請求項２記載の鋳造品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外金型および砂中子を有する鋳型により形成されるキャビティ内に、金属、例えばアルミニウムの溶湯を射出するダイカストにより、中空部を有する鋳造品を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、中空部を有する鋳造品として、例えば特許第３，１１８，２８６号公報に開示された自動二輪車の車体フレームの構成要素であるステアリングヘッドがある。このステアリングヘッドには、前輪のステアリング機構のステアリング軸が挿通されるシャフト穴と、メインパイプが溶接される取付脚とが形成されて、ステアリング軸が軸受を介してステアリングヘッドに回動可能に支持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鋳造品としてのステアリングヘッドの中空部が砂中子を使用して形成される場合、薄肉軽量化のために、ステアリングヘッドをダイカストにより製造することが考えられる。しかしながら、ダイカストでは、外金型および砂中子により形成されるキャビティ内に注入される溶湯の、ゲートでの流速は、通常３０ｍ／ｓ〜４０ｍ／ｓであるため、注入された溶湯が砂中子に接触したとき、溶湯の持つ慣性力により、砂中子が破損する虞がある。一方、溶湯による砂中子の破損を回避するために、ゲートでの溶湯の流速を、２ｍ／ｓ〜３ｍ／ｓの低速にすると、キャビティ内での湯廻りが不良となって、ステアリングヘッドの薄肉化が困難になる。
【０００４】
また、ダイカストでは、高圧の溶湯が砂中子と接触するため、鋳造品には、中子砂が比較的強い付着力で付着している。そして、ステアリングヘッドに対して回動可能なステアリング軸が挿通されるシャフト穴を形成する壁面に中子砂が付着したまま残っていると、ステアリング軸が支持されたステアリングヘッドの使用中に、該壁面から離脱した砂が、ステアリング軸の支持部である軸受に噛み込まれて、ステアリング軸の円滑な回動が妨げられる虞がある。そのため、シャフト穴の壁面に付着している砂を完全に除去する必要があり、その除去工程により、ステアリングヘッドの生産工程が多くなり、製造コストが高くなる。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１から請求項３記載の発明は、鋳造品の薄肉軽量化を可能としたうえで、溶湯による砂中子の破損の発生を防止または抑制すると共に、鋳造後の中子砂の除去を容易にして、鋳造品の生産性を向上し、製造コストを削減することを目的とする。そして、請求項２記載の発明は、さらに、請求項１記載の発明の効果を一層高めることを目的とし、請求項３記載の発明は、さらに、砂中子の形状の複雑化を緩和すると共に、ステアリングヘッドの生産性を向上させ、製造コストを削減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、外金型と砂中子とを備える鋳型により形成されるキャビティ内に、ゲートを介して溶湯を注入するダイカストにより、中空部を有する鋳造品を製造する方法において、前記ゲートの出口での溶湯の流速は、５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定される鋳造品の製造方法である。
【０００７】
これにより、ゲートの出口での溶湯の流速が、通常のダイカストにおける流速よりも小さく、溶湯の重量による圧力だけで鋳造する重力鋳造における流速よりも大きい値である５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定されるので、キャビティ内での溶湯の湯回りが良好で、しかも溶湯の慣性力による砂中子の破損の発生が防止または抑制される。ここで、ゲートの出口での溶湯の流速が５ｍ／ｓ未満では、キャビティ内での湯廻りが不良となることにより、溶湯がキャビティ内の途中で冷却されて固化して、中空部を有する鋳造品の薄肉軽量化が困難となり、溶湯の流速が１５ｍ／ｓを越えると、キャビティ内に注入された加圧された溶湯が砂中子に接触するときに、溶湯の持つ慣性力により砂中子が破損する頻度が高くなって、鋳造品の生産性が極端に低下する。
【０００８】
この結果、請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、鋳造品をダイカストにより製造するにあたり、ゲートの出口での溶湯の流速は、５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定されることにより、鋳造品の薄肉軽量化が可能となる。そのうえ、溶湯による砂中子の破損の発生が防止または抑制されて、鋳造品の生産性を向上させ、その製造コストを削減することができる。また、砂中子に加わる溶湯の慣性力が小さくなることで、破損を回避するために砂中子の強度を小さくすることができるので、鋳造後に、鋳造品からの中子砂の除去が容易になって、この点でも、鋳造品の生産性が向上し、製造コストが削減される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の鋳造品の製造方法において、前記鋳型は金属中子を備え、前記中空部は、前記砂中子により形成される第１中空部と、前記金属中子により形成される第２中空部とを有し、前記ゲートは、前記ゲートを通過した直後の溶湯が前記キャビティ内で前記金属中子に接触した後、前記砂中子に接触する位置に形成されるものである。
【００１０】
これにより、ゲートからキャビティ内に流入した溶湯は、最初に金属中子と接触することで、中子ピンに接触しつつ流動する間に、流動抵抗を受けてその流速が低下し、流速が低下した状態で砂中子に接触するので、砂中子に加わえられる溶湯の慣性力（勢い）は、ゲートを通過した直後の溶湯の慣性力よりも小さくなる。
【００１１】
この結果、請求項２記載の発明によれば、ゲートは、ゲートを通過した直後の溶湯がキャビティ内で金属中子に接触した後、砂中子に接触する位置に形成されることにより、砂中子に加えられる溶湯の慣性力は、ゲートを通過した直後よりも小さくなっているので、溶湯による砂中子の破損の発生が、防止または一層抑制されて、請求項１記載の発明の効果をさらに高めることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の鋳造品の製造方法において、前記鋳造品は、自動二輪車において前輪を支持するステアリング機構のステアリング軸を回動可能に支持するステアリングヘッドであり、前記第２中空部は、前記ステアリング軸が回動可能に挿通される貫通孔であるものである。
【００１３】
これにより、第１中空部と、ステアリング軸が挿通される第２中空部が形成されるステアリングヘッドにおいて、第１中空部のみが砂中子により形成されるので、第１，第２中空部が砂中子により成形される前記従来技術より砂中子の形状の複雑化が緩和される。また、第２中空部は金属中子により形成されるので、前記従来技術とは異なり、ステアリング軸が挿通される第２中空部の壁面に砂が付着することがないので、それらの除去工程が不要となる。
【００１４】
この結果、請求項３記載の発明によれば、請求項２記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、ステアリングヘッドの中空部の一部のみが砂中子で形成されるので、砂中子の形状の複雑化が緩和されて、さらにステアリング軸が回動自在に挿通される第２中空部では砂等の除去工程が不要となるため、ステアリングヘッドの生産性が向上して、その製造コストが削減される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１〜図１０を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明の製造方法により製造された鋳造品であるステアリングヘッド３を備える自動二輪車Ｖの車体フレームＦは、主としてステアリング機構Ｓｔ、内燃機関を含む動力装置Ｐおよび燃料タンクＴを支持するメインフレーム１と、主としてシートＳｅを支持するシートレール２とを備える。
【００１６】
図２，図３を併せて参照すると、メインフレーム１は、その前端部を構成するステアリングヘッド３と、ステアリングヘッド３の後端部に結合された左右１対の前部フレーム４と、両前部フレーム４の上部後端部にそれぞれ結合された左右１対の上部中間フレーム５と、両前部フレーム４の下部後端部にそれぞれ結合された左右１対の下部中間フレーム６と、左右の上部および下部中間フレーム５，６の後端部にそれぞれ結合された左右１対の後部フレーム７と、両前部フレーム４を連結する前クロスメンバ８と、両後部フレーム７を連結する上部後クロスメンバ９および下部後クロスメンバ１０とを備える。ここで、前部および後部フレーム４，７、上部および下部中間フレーム５，６、そして３つのクロスメンバ８〜１０は、いずれもアルミニウム製のパイプ状の中空部材から構成される。
【００１７】
なお、この実施例において、「前後左右」は、特に断らない限り、自動二輪車Ｖを基準としたときの前後左右を意味する。また、「アルミニウム」は、純粋なアルミニウムおよびアルミニウム合金を意味する。
【００１８】
アルミニウム製のステアリングヘッド３は、ステアリング軸１１を回動可能に支持する円筒状の周壁３１ｗを有する枢支部３１からなる前部と、枢支部３１から左右方向に拡開しつつ後方に延びる左右１対のパイプ状の取付部３２および両取付部３２の間にあってそれら取付部３２を相互に連結する補強部材としての連結部３３からなる後部とを備える。
【００１９】
前部フレーム４の前端部は、取付部３２の後述する側部中空部３４ａにその一部が差し込まれて嵌合した状態で側部中空部３４ａの開口３４ａ１を規定する取付部３２の周縁部３２ａに溶接される。同様に、前部フレーム４および中間フレーム５，６、中間フレーム５，６および後部フレーム７、そして後部フレーム７および両後クロスメンバ９，１０も、それぞれの端部が嵌合した状態で溶接されて、相互に結合される。
【００２０】
枢支部３１に形成された第２中空部としての貫通孔３５に挿通されたステアリング軸１１は、枢支部３１に設けられた支持部である１対の玉軸受１２（図２参照）により回動可能に支持される。図１に示されるように、貫通孔３５から上下方向に突出するステアリング軸１１の上端部および下端部には、トップブリッジ１３およびボトムブリッジ１４が結合され、両ブリッジ１３，１４には、下端部で前輪１７を回転可能に支持し、上端部にバーハンドル１６が結合される１対のフロントフォーク１５が結合される。そして、これらステアリング軸１１、両ブリッジ１３，１４、両フロントフォーク１５およびバーハンドル１６により、前輪１７を操向可能に支持するステアリング機構Ｓｔが構成される。
【００２１】
図１を参照すると、各前部フレーム４は、各後部フレーム７の支持部７ａと共同して動力装置Ｐを支持するハンガ部４ａを有し、また各後部フレーム７の支持部７ａには、後端部で後輪１８を回転可能に支持する左右１対のスイングアーム１９を回動可能に支持するピボット軸２０が固定される。そして、両スイングアーム１９は、両支持部７ａおよび両スイングアーム１９とを連結するリンク機構２１と、該リンク機構２１および両スイングアーム１９を連結するダンパ２２とを備えるリンク式サスペンション機構により、ピボット軸２０を中心に上下方向に揺動可能である。また、前記内燃機関の動力は、変速機の出力軸２３に伝達され、さらに出力軸２３から無端のチェーン２４を介して後輪１８に伝達されて、後輪１８を回転駆動する。
【００２２】
図４〜図７を参照すると、後述するようにダイカストで製造されることにより、枢支部３１、取付部３２および連結部３３が一体成形されるステアリングヘッド３は、互いに連通しない第１中空部３４および貫通孔３５を構成する第２中空部からなる中空部Ｈを有する鋳造品である。第１中空部３４は、ステアリングヘッド３を薄肉構造として軽量化するために形成される一方、貫通孔３５は、枢支部３１にステアリング軸１１を回動可能に支持すべく形成されて、ステアリング軸１１の回動軸線と一致する中心軸線Ｌ１を持つ。
【００２３】
枢支部３１において、貫通孔３５の上部開口３５ａおよび下部開口３５ｂをそれぞれ形成する上端部３１ａおよび下端部３１ｂの内周壁面３１ｃ（貫通孔３５を形成する壁面でもある。）には、両玉軸受１２が圧入される１対の装着部３１ｄが、鋳造後に施される機械加工により形成される（図２も参照）。
【００２４】
各取付部３２は、前端で全周に渡って枢支部３１に連結されると共に、後端で開口３４ａ１を規定する周縁部３２ａを有する周壁３２ｗにより構成される。各周壁３２ｗは、左右方向での中心線である車体中心線Ｌ２（図５参照）から遠い外方壁３２ｗ１と、外方壁３２ｗ１よりも車体中心線Ｌ２に近く、かつ外方壁３２ｗ１よりも後方まで延びる内方壁３２ｗ２とを有する。そして、各取付部３２には、該周壁３２ｗに囲まれて側部中空部３４ａが形成される。
【００２５】
連結部３３は、両内方壁３２ｗ２を相互に連結する上部および下部連結壁３３ｗ１，３３ｗ２から構成される。上部連結壁３３ｗ１は、上端部３１ａ寄りから後方斜め下方に延び、下部連結壁３３ｗ２は、下端部３１ｂ寄りから、上部連結壁３３ｗ１よりも緩い傾斜で、後方斜め下方に延びて、両連結壁３３ｗ１，３３ｗ２の後端部が相互に連結される。連結部３３には、枢支部３１の周壁３１ｗ、両内方壁３２ｗ２および両連結壁３３ｗ１，３３ｗ２に囲まれて、ほぼ三角錐形状を呈する中央中空部３４ｂが形成される。さらに、連結部３３の、左右方向での両取付部３２の間隔が大きくなる後部には、車体中心線Ｌ２を挟む位置で、両連結壁３３ｗ１，３３ｗ２を連結する１対の板状の補強リブ３３ａ（図４，図５参照）が両連結壁３３ｗ１，３３ｗ２と一体に形成される。
【００２６】
それゆえ、第１中空部３４は１対の側部中空部３４ａと中央中空部３４ｂとから構成される。そして、各側部中空部３４ａと中央中空部３４ｂとは連通口３４ｃを介して連通する。この連通口３４ｃは、中央中空部３４ｂを成形する中央中子の砂を、鋳造後に排出するための砂抜き孔となる。
【００２７】
図８〜図１０を参照して、ステアリングヘッド３を鋳造するための鋳型について説明する。鋳型は外金型４０および中子５０を有する。外金型４０は、分割面Ｄ１（図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線と一致する。）により左右に分割される第１，第２金型４１，４２と、分割面Ｄ２，Ｄ３により第１，第２金型４１，４２に対して後方に分割される第３金型４３とから構成される。一方、中子５０は、第１中空部３４および連通口３４ｃを形成する砂中子５１と、貫通孔３５を形成する金属中子５２とから構成される。
【００２８】
砂中子５１は、両側部中空部３４ａをそれぞれ形成する１対の側部中子５１ａと、中央中空部３４ｂを形成する中央中子５１ｂとからなる。砂中子５１は、各側部中子５１ａに設けられた幅木（図示されず）および中央中子５１ｂに設けられた３つの幅木５１ｃ１〜５１ｃ３（図８参照）により外金型４０に対して位置決めされて固定される。
【００２９】
金属中子５２は、貫通孔３５の中心軸線Ｌ１の方向Ａ（以下、「中心軸線方向Ａ」という。）で、枢支部３１の上端部３１ａ（図４，図７参照）寄り（後述するキャビティ６０の下端部寄り）の位置において中心軸線Ｌ１と直交する平面を分割面Ｄ４として２分割された第１中子ピン５２ａと第２中子ピン５２ｂとからなる。各中子ピン５２ａ，５２ｂは、抜き勾配となる円錐面を有し、貫通孔３５の中心軸線Ｌ１と一致する中心軸線を有する円錐台状のピンから構成されて、外金型４０を貫通して延びている。それゆえ、第１中子ピン５２ａは、鋳造時において、貫通孔３５の中心軸線方向Ａの一方である下方から外金型４０に対して抜き差し可能に保持され、第２中子ピン５２ｂは、中心軸線方向Ａの他方である上方から外金型４０に対して抜き差し可能に保持されるので、第１，第２中子ピン５２ａ，５２ｂは、中心軸線方向Ａで、反対方向に引き抜くことが可能である。
【００３０】
外金型４０、砂中子５１および金属中子５２により形成されるキャビティ６０は、枢支部３１の上端部３１ａおよび下端部３１ｂ（図４，図７参照）が、それぞれキャビティ６０の下端部６０ａおよび上端部６０ｂに成形されるように、ステアリングヘッド３の上下を逆にした形態となっている。
【００３１】
そして、前記鋳型には、溶融したアルミニウムからなる高圧の溶湯をキャビティ６０内に導くための湯供給系統６１が形成される。溶湯を保温しながら貯溜する保温炉（図示されず）からの溶湯が、プランジャ（図示されず）により加圧されて流通する湯供給系統６１は、湯道６２と、該湯道６２とキャビティ６０との間に位置するゲート６３とを備える。第１，第２金型４１，４２に形成される湯道６２は、その上流端で前記プランジャが摺動自在に嵌合するスリーブの中空部により構成される貯留室に連通し、その下流端でゲート６３に連通する。
【００３２】
第１中子ピン５２ａおよび第１〜第３金型４１〜４３により第１中子ピン５２ａの周囲に全周に渡って形成されるゲート６３は、その外周部で湯道６２に連通し、下流端でキャビティ６０の下端部６０ａに連通する円筒状の通路からなる。そして、ゲート６３の出口６３ａにおける溶湯の流速が、通常のダイカストにおける流速よりも小さく、重力鋳造における流速よりも大きい値である５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓとなるように設定される。
【００３３】
ここで、流速をこのように設定する理由は、ゲート６３の出口６３ａでの溶湯の流速が５ｍ／ｓ未満では、キャビティ６０内での湯廻りが不良となることにより、溶湯がキャビティ６０内の途中で冷却されて固化して、ステアリングヘッド３の薄肉軽量化が困難となり、溶湯の流速が１５ｍ／ｓを越えると、キャビティ６０内に注入された加圧された溶湯が砂中子５１に接触するときに、溶湯の持つ慣性力により砂中子５１が破損する頻度が高くなって、ステアリングヘッド３の生産性が極端に低下するためである。
【００３４】
また、砂中子５１は、ゲート６３に対して第１中子ピン５２ａよりも上方に離れており、しかもキャビティ６０においてゲート６３に隣接する上端部の容積よりも大きな容積を有する部分に位置すること、および、ゲート６３からの溶湯は、ゲート６３の内周部が第１中子ピン５２ａを利用して形成されるために、第１中子ピン５２ａに接触しつつキャビティ６０内を上方に向かって流動することから、ゲート６３からキャビティ６０内に注入された溶湯は、最初に第１中子ピン５２ａに接触し、その後キャビティ６０内を流動して砂中子５１に接触し、さらに砂中子５１および両中子ピン５２ａ，５２ｂに接触しつつキャビティ６０内に充填されて行く。
【００３５】
それゆえ、ゲート６３から注入された直後の溶湯は、先ず外金型４０と第１中子ピン５２ａに接触しつつ流動する間に、流動抵抗を受けてその流速が低下し、流速が低下した状態で砂中子５１に接触するので、砂中子５１に加わる溶湯の慣性力（勢い）は、ゲート６３を通過した直後の溶湯の慣性力よりも小さくなる。
【００３６】
なお、図１０に示されるように、ステアリングヘッド３の各内方壁３３ｗ２（図５参照）を成形するためのキャビティ６０の部分には、第１，第３金型４１，４３、そして第２，第３金型４２，４３により形成される複数のガス抜き通路６４が連通する。
【００３７】
そして、キャビティ６０内への溶湯の注入が終了して、溶融したアルミニウムが冷えて固化した後、両中子ピン５２ａ，５２ｂおよび外金型４０が外される。砂中子５１の砂が除去され、さらに鋳造直後のステアリングヘッド３の第１中空部３４を形成する壁面に付着している中子砂が、ショットブラストやエアブラストやハイドロブラスト等が施される除去工程で除去される。その後、図４に示されるように、装着部３１ｄを形成したり、枢支部３１に形成された各種ボス３６ａ〜３６ｅに孔を形成するための機械加工が施される。
【００３８】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
前記プランジャにより加圧された溶湯は、湯道６２を流れてゲート６３を通ってキャビティ６０内に注入され、キャビティ６０は枢支部３１の上端部３１ａに対応する下端部６０ａから溶湯により充填される。このとき、ゲート６３の出口６３ａでの溶湯の流速が、通常のダイカストにおける流速よりも小さく、重力鋳造における流速よりも大きくなるように、５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定されているので、ステアリングヘッド３の薄肉軽量化ができる。そのうえ、溶湯による砂中子５１の破損の発生が防止または抑制されて、ステアリングヘッド３の生産性を向上させ、その製造コストを削減することができる。また、砂中子５１に加わる溶湯の慣性力が小さくなることで、破損を回避するために砂中子５１の強度を小さくすることができるので、鋳造後に、ステアリングヘッド３からの中子砂の除去が容易になって、この点でも、ステアリングヘッド３の生産性が向上し、製造コストが削減される。
【００３９】
さらに、ゲート６３からキャビティ６０内に流入した溶湯は、砂中子５１と金属中子５２のうち、最初に第１中子ピン５２ａと接触することで、第１中子ピン５２ａに接触しつつ流動する間に、流動抵抗を受けてその流速が低下し、流速が低下した状態で砂中子５１に接触するので、砂中子５１に加わえられる溶湯の慣性力（勢い）は、ゲート６３を通過した直後の溶湯の慣性力よりも小さくなるので、溶湯による砂中子５１の破損の発生が防止または一層抑制され、さらに砂中子５１の強度もさらに小さくすることができる。
【００４０】
また、ゲート６３の出口６３ａでの溶湯の流速が、通常のダイカストにおける流速よりも小さい値である５ｍ／ｓ〜１５ｍ／ｓの範囲に設定されていること、そしてゲート６３は、その内周部が第１中子ピン５２ａにより規定される円筒状を呈し、しかも第１中子ピン５２ａの全周に渡って形成されて、溶湯が両中子ピン５２ａ，５２ｂに沿って整流されつつキャビティ６０内を流れることにより、キャビティ６０内で溶湯の流れの乱れが抑制されて、ガスを巻き込むことが抑制されるので、取付部３２の溶接部でもある開口縁３２ａにブローホールが発生することが防止される。
【００４１】
しかも、貫通孔３５を形成する中子を利用してゲート６３を形成しているにも拘わらず、該中子が金属中子５２で構成されることから、ゲート６３に隣接する第１中子ピン５２ａでの高圧の溶湯の接触による中子の破損、例えば砂中子であれば発生し得る剥がれなどの中子の破損は、皆無である。
【００４２】
ステアリングヘッド３を薄肉軽量化するための第１中空部３４と、ステアリング軸１１が挿通される貫通孔３５とが形成されるステアリングヘッド３において、第１中空部３４のみが砂中子５１により形成されるので、ステアリングヘッドの中空部全体が砂中子のみにより成形される前記従来技術よりも砂中子５１の形状の複雑化が抑制される。また、貫通孔３５は金属中子５２により形成されることにより、ステアリング軸１１が挿通される貫通孔３５の壁面に砂が付着することがないので、それらの除去工程が不要となり、ステアリングヘッド３の生産性が向上して、その製造コストが削減される。
【００４３】
また、ステアリングヘッド３の第１中空部３４と貫通孔３５とは相互に連通しないので、枢支部３１の剛性を大きくすることができ、この点でもステアリングヘッド３の薄肉軽量化に寄与できる。
【００４４】
貫通孔３５を形成する金属中子５２は、第２中空部の軸線方向で互いに反対の向きに型抜き可能な第１中子ピン５２ａおよび第２中子ピン５２ｂからなるので、鋳造後の各中子ピン５２ａ，５２ｂの引き抜きが容易になるうえ、抜き勾配による貫通孔３５の両開口３５ａ，３５ｂでの面積の差異を小さくすることができるので、枢支部３１が大径化することが防止されて、ステアリングヘッド３が小型軽量化される。
【００４５】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
砂中子５１には、１層または多層の耐火物の細粒子を含む離刑剤からなるコーティング剤を施してもよい。また、砂中子５１には、鋳造後の砂中子５１の崩壊性を高めるために、樹脂バインダ、例えばアクリルアミド、フェノール樹脂を使用することもできる。さらに、砂中子５１を外金型４０に対して位置決めするために、幅木５１ｃ１〜５１ｃ３の代わりに、第３金型４３からキャビティ６０内に突出するピンが、砂中子５１に形成された有底の孔に挿入されてもよい。
【００４６】
鋳造品は、前記実施例ではステアリングヘッド３であったが、内燃機関におけるクローズドデッキ型のシリンダであってもよく、その場合には、砂中子により形成される第１中空部は冷却水ジャケットとして使用され、金属中子により形成される第２中空部は、ピストンが摺動自在に嵌合するシリンダボアとして使用される。さらに、鋳造品は、ステアリングヘッド３およびシリンダ以外の部品であってもよく、その場合には、第２中空部は、必ずしも貫通孔である必要はない。さらに、中空部Ｈは、相互に連通しない３以上の中空部から構成されてもよい。
【００４７】
前記実施例では、ステアリングヘッド３には、相互に連通しない第１中空部３４と貫通孔３５とが形成されたが、貫通孔３５が金属中子５２により形成されることを条件として、第１中空部３４と貫通孔３５が部分的に連通していてもよい。
【００４８】
ゲート６３は、前記実施例では、第１中子ピン５２ａによりその内周部が形成されて、第１中子ピン５２ａの周囲に全周に渡って形成されたが、第１中子ピン５２ａの周囲の一部に形成されてもよい。さらに、ゲート６３は、第１中子ピン５２ａから離れた位置であって、ゲート６３からキャビティ６０内に注入された溶湯が、最初に第１中子ピン５２ａに接触し、溶湯の持つ慣性力がやや弱まった後に、砂中子５１に接触するような位置に形成されてもよい。また、金属中子５２は単一の中子ピンから構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例により製造された鋳造品であるステアリングヘッドを備える自動二輪車の概略の左側面図である。
【図２】図１のステアリングヘッド近傍の要部拡大図である。
【図３】図２のＩＩＩ矢視図である。
【図４】図１のステアリングヘッドの左側面図である。
【図５】図４のＶ矢視図である。
【図６】図４のＶＩ矢視図であり、ステアリングヘッドの要部を示す。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線での断面図である。
【図８】図１のステアリングヘッドを鋳造するための鋳型の、図１０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面および第１金型については分割面を示す図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
１…メインフレーム、２…シートレール、３…ステアリングヘッド、４…前部フレーム、５，６…中間フレーム、７…後部フレーム、８，９，１０…クロスメンバ、１１…ステアリング軸、１２…玉軸受、１３…トップブリッジ、１４…ボトムブリッジ、１５…フロントフォーク、１６…バーハンドル、１７…前輪、１８…後輪、１９…スイングアーム、２０…ピボット軸、２１…リンク機構、２２…ダンパ、２３…主力軸、２４…チェーン、
３１…枢支部、３２…取付部、３３…連結部、３４…第１中空部、３５…貫通孔、３６ａ〜３６ｅ…ボス、
４０…外金型、４１〜４３…金型、
５０…中子、５１…砂中子、５２…金属中子、５２ａ，５２ｂ…中子ピン、
６０…キャビティ、６１…湯供給系統、６２…湯道、６３…ゲート、６４…ガス抜き通路、
Ｖ…自動二輪車、Ｆ…車体フレーム、Ｓｔ…ステアリング機構、Ｐ…動力装置、Ｔ…燃料タンク、Ｓｅ…シート、Ｈ…中空部、Ｌ１…中心軸線、Ｌ２…車体中心線、Ｄ１〜Ｄ４…分割面、Ａ…中心軸線方向。
【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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