(57)【要約】【課題】鋳造によりシリンダヘッドに成形される吸排気ポートの位置精度を高めると共に、その歩留まりの向上を図る。【解決手段】本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法は、吸排気ポートを成形するためのポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスと、ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量との関係に基づき、許容クリアランスを取得する工程Ｓ１と、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、ポート中子について最小クリアランスを測定する工程Ｓ２と、最小クリアランスの測定値と許容クリアランスとに基づいて、ポート中子をシリンダヘッドの鋳造に使用することの良否を個別に判定する工程Ｓ３と、上記良否判定工程で良品と判定されたポート中子をシリンダヘッドの鋳造に用いる工程Ｓ４とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸排気ポートを成形するためのポート中子を鋳造金型内に配置して注湯を行うことで、シリンダヘッドを鋳造すると共に該シリンダヘッドに前記吸排気ポートを成形するシリンダヘッドの鋳造方法において、
前記ポート中子の上部と前記鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスと、前記ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量との関係に基づき、許容クリアランスを取得する工程と、
前記最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、前記ポート中子について前記最小クリアランスを測定する工程と、
前記最小クリアランスの測定値が前記許容クリアランスに含まれるポート中子を前記シリンダヘッドの鋳造に用いる工程とを具備することを特徴とするシリンダヘッドの鋳造方法。
【請求項２】
鋳造金型内に配置して注湯を行うことで、シリンダヘッドを鋳造すると共に該シリンダヘッドに吸排気ポートを成形するためのポート中子の製造方法において、
前記ポート中子の上部と前記鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスと、前記ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量との関係に基づき、許容クリアランスを取得する工程と、
前記最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、製造した全ての前記ポート中子について前記最小クリアランスを測定する工程と、
前記最小クリアランスの測定値と前記許容クリアランスとに基づいて、前記ポート中子を前記シリンダヘッドの鋳造に使用することの良否を個別に判定する工程とを具備する、シリンダヘッドの鋳造に用いられるポート中子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダヘッドの鋳造方法、及びシリンダヘッドの鋳造に用いられるポート中子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのシリンダヘッドを鋳造で成形するに際し、ウォータージャケットや吸排気ポート（吸気ポートと排気ポートの一方又は双方を指すものとする。以下、同じ。）など、対応する成形型を鋳造後に金型から取出すことができない、いわゆるアンダーカット部については、予め、対応する形状を有する中子を金型内に配置することで成形を可能としている。
【０００３】
この種の中子は、熱膨張による金型との不要な干渉を避ける目的で、金型との間に適当な大きさの隙間を設けた上で配置されるのが一般的である。その一方で、吸排気ポート成形用の中子は、当該中子のシリンダヘッド側面側に設けた幅木部を例えば下型の所定位置に載置することで金型内に配置される。この場合、中子の燃焼室側の端部は、下型に設けた燃焼室成形部に単に載置した状態となる（後述する図２（ａ）を参照）。そのため、鋳造時に、金型内に設けたキャビティに溶湯が流れ込むと、その際の流入圧によって、あるいは溶湯から中子が受ける浮力によって中子が浮き上がり、その位置がずれてしまうことがある（後述する図２（ｃ）を参照）。これでは、中子に対応する部位（吸排気ポート）を鋳造品内部の所定位置に正確に成形することは難しい。
【０００４】
ここで、例えば下記特許文献１には、上型に対して上下動自在なウェイトを設けたものであって、型締め時、ウェイトの下面が吸排気ポート成形用の中子と接触させることで、注湯時、ウェイトの自重でもって吸排気ポート成形用の中子を押さえ付け可能な鋳造用金型が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５５８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この種の鋳造に用いられる中子は、一般的に、砂に樹脂を混ぜ合わせたものを加熱して固めることで成形したものであるから、金型に比べて脆い。そのため、既述のように、中子と金型との間に、中子の熱膨張による金型との干渉を避ける目的で適当な隙間を設けるようにしている。にもかかわらず、上記特許文献１に記載の如く、型締め時にウェイトを中子に接触させたのでは、上記隙間を設ける意義が失われ、また接触による中子の破損を招くおそれがあるため好ましくない。特に、中子は上述の如き構造をなすものであるから、どうしても寸法のばらつきが出易く、それ故、ウェイトとの接触状態にもばらつきが出易い。従って、中子の実際の寸法が設計寸法より大きい場合には、型締め時に中子を過剰に押さえ付けることになり、これによっても破損を招くおそれがある。破損した部分がたとえ成形に直接影響しない箇所（幅木部）であったとしても、当該破損した部分がキャビティ内に混入することで鋳造品質の低下を招くおそれがあることから、この種の破損につながる構成、動作は極力控えたいのが実情である。
【０００７】
例えば、抜き取り検査により、鋳造後の粗材（鋳物）に成形された吸排気ポートの寸法を測定することで、吸排気ポート成形用の中子の寸法保証を図る方法も考えられる。この方法だと、鋳造後に検査を行うことになるため、その後の工程（二次加工工程）に不良品を送らずに済むメリットはあるものの、結局のところ、手直しや廃棄の割合は減らないため、歩留まりは依然として低い、との問題がある。
【０００８】
以上の事情に鑑み、鋳造によりシリンダヘッドに成形される吸排気ポートの位置精度を高めると共に、その歩留まりの向上を図ることを、本発明により解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題の解決は、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法によって達成される。すなわち、この鋳造方法は、吸排気ポートを成形するためのポート中子を鋳造金型内に配置して注湯を行うことで、シリンダヘッドを鋳造すると共にシリンダヘッドに吸排気ポートを成形するシリンダヘッドの鋳造方法において、ポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスと、ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量との関係に基づき、許容クリアランスを取得する工程と、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、ポート中子について最小クリアランスを測定する工程と、最小クリアランスの測定値が許容クリアランスに含まれるポート中子をシリンダヘッドの鋳造に用いる工程とを具備する点をもって特徴付けられる。
【００１０】
本発明者らは、ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量を左右するポート中子の上部と鋳造金型とのクリアランスのうち最小のクリアランスを管理することで、上記浮き上がり量を制御できることを見出した。すなわち、シリンダヘッドにおける吸排気ポートの位置精度はエンジン性能（例えば燃費性能）に影響を及ぼすことから、このエンジン性能の許容範囲（例えば燃費性能に関する要求規格）に基づいて許容可能なポート位置のずれ量、言い換えるとポート中子の燃焼室側端部の浮き上がり量の許容範囲が定まる。ここで、本発明者らは、ポート中子の浮き上がり量と、ポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスとの間に一定の相関があることを見出すと共に、この相関に基づき、ポート中子の浮き上がり量の許容範囲に対応する最小クリアランスの許容範囲（これを許容クリアランスと呼ぶ。以下、同じ。）を定めて、この許容クリアランスに基づきポート中子の最小クリアランスを管理することで、上記浮き上がり量を制御できることを知得するに至った。
【００１１】
従って、本発明では、まずポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量と、ポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスとの関係に基づき、許容クリアランスを取得すると共に、ポート中子について上記最小クリアランスを測定する。そして、先に取得した許容クリアランスとポート中子ごとの最小クリアランスの測定値とを比較し、測定値が許容クリアランスに含まれるポート中子をシリンダヘッドの鋳造に用いるようにした。これにより、注湯時の浮き上がり量が許容範囲内に収まるポート中子のみを選別してシリンダヘッドの鋳造に用いることができる。従って、鋳造金型に特別の工夫を施さずとも、吸排気ポートの所定位置からのずれ量を許容範囲内に抑えて、鋳造で成形した全ての吸排気ポートの位置精度（寸法保証精度）を向上させることが可能となる。また、ポート中子を用いてシリンダヘッドを鋳造で成形する前の段階で、当該ポート中子を鋳造に使用することの良否を判定することができるので、鋳造後の手直しや廃棄を要する粗材（鋳物）の割合を大幅に減じて、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００１２】
また、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法は、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、ポート中子について最小クリアランスを測定することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上述の如く、各々のポート中子について最小クリアランスを測定することで、製造した全てのポート中子の中からシリンダヘッドの鋳造に使用可能なポート中子のみを選別可能とするものであるから、ポート中子ごとに最小クリアランスを測定する必要がある。ここで、最小クリアランスを実際に測定する手段としては、まず実際に使用する鋳造金型内にポート中子を配置し、型締めした状態（注湯可能な状態）における最小クリアランスを直接測定する方法が考えられるが、型締めした状態ではそもそも測定箇所が非常に視認し難い。また、仮に測定できたとしても、測定作業の時間の分だけポート中子が必要以上に加熱されることになるため、中子の表層部が崩壊して鋳造品質の低下を招くおそれがある。さらには、測定作業の時間の分だけサイクルタイムが増加するので、生産性の低下も避けられない。この点、本発明では、鋳造金型とは別に、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用意し、この再現用治具を用いてポート中子ごとに最小クリアランスを測定するようにしたので、実際に使用する鋳造金型を使用せずとも製造される全てのポート中子について最小クリアランスを測定することができる。よって、最小クリアランスの測定作業を容易に実施できる。また、鋳造エリアとは別の場所で鋳造に使用可能なポート中子を選別することができるので、鋳造金型を実際の鋳造作業のみに使用することができる。従って、サイクルタイムを維持して高い生産性を確保することができる。また、上記選別基準を満たしたポート中子のみを鋳造エリアに搬入すれば足りるので、ポート中子の鋳造エリアへの搬入量を減らして、鋳造エリアの省スペース化を図ることができる。なお、「最小クリアランスを再現可能な再現用治具」の具体例として、例えば鋳造金型に設けられたポート中子の載置面と、この載置面にポート中子を載置した状態で、ポート中子の上部との間に最小クリアランスを形成するクリアランス形成面とを設けたものを挙げることができる。
【００１４】
また、前記技術的課題の解決は、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造に用いられるポート中子の製造方法によって達成される。すなわち、この中子の鋳造方法は、鋳造金型内に配置して注湯を行うことで、シリンダヘッドを鋳造すると共にシリンダヘッドに吸排気ポートを成形するためのポート中子の製造方法において、ポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスと、ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量との関係に基づき、許容クリアランスを取得する工程と、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、製造した全てのポート中子について最小クリアランスを測定する工程と、最小クリアランスの測定値と許容クリアランスとに基づいて、ポート中子をシリンダヘッドの鋳造に使用することの良否を個別に判定する工程とを具備する点をもって特徴付けられる。
【００１５】
この中子の製造方法によれば、既に述べた本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法と同様に、まずポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量と、ポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスとの関係に基づき、許容クリアランスを取得すると共に、製造した全てのポート中子について上記最小クリアランスを測定する。そして、先に取得した許容クリアランスとポート中子ごとの最小クリアランスの測定値とに基づいて、ポート中子をシリンダヘッドの鋳造に使用することの良否を個別に判定するようにした。これにより、注湯時の浮き上がり量が許容範囲内に収まるポート中子のみを選別して、最終的にシリンダヘッドの鋳造に使用可能なポート中子とすることができる。従って、鋳造金型に特別の工夫を施さずとも、吸排気ポートの所定位置からのずれ量を許容範囲内に抑えて、鋳造で成形した全ての吸排気ポートの位置精度を向上させることが可能となる。また、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、製造された全てのポート中子について最小クリアランスを測定することで、ポート中子の製造段階で、当該ポート中子を鋳造に使用することの良否を判定することができる。従って、鋳造後の手直しや廃棄を要する粗材（鋳物）の割合を大幅に減じて、歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、鋳造によりシリンダヘッドに成形される吸排気ポートの位置精度を高めると共に、その歩留まりの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドの鋳造方法の流れを示すフローチャートである。
【図２】鋳造時におけるポート中子の配置態様及び挙動を示す要部断面図であって、（ａ）は鋳造金型内にポート中子を配置して型締めした状態、（ｂ）は注湯を開始した状態、（ｃ）は注湯作業が完了した状態をそれぞれ示す要部断面図である。
【図３】最小クリアランスと中子ポートの浮き上がり量との関係を示すグラフである。
【図４】ポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小クリアランスを再現するための再現用治具の平面図である。
【図５】図４に示す再現用治具の要部Ａ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るシリンダヘッドの鋳造方法及びこの鋳造に用いられるポート中子の製造方法の一実施形態を図１〜図５に基づき説明する。この実施形態では、シリンダヘッドを低圧鋳造法で鋳造する場合を例にとって説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係るシリンダヘッドの鋳造方法及びこの鋳造に用いられるポート中子の製造方法の流れを示すフローチャートである。このうち、シリンダヘッドの鋳造方法は、図１に示すように、吸排気ポートを成形するためのポート中子の上部と鋳造金型との間に形成される最小のクリアランスと、ポート中子の燃焼室側端部の注湯時における浮き上がり量との関係に基づき、許容クリアランスを取得する工程Ｓ１と、最小クリアランスを再現可能な再現用治具を用いて、ポート中子について最小クリアランスを測定する工程Ｓ２と、最小クリアランスの測定値と許容クリアランスとに基づいて、ポート中子をシリンダヘッドの鋳造に使用することの良否を個別に判定する工程Ｓ３と、上記良否判定工程で良品と判定されたポート中子のみをシリンダヘッドの鋳造に用いる工程Ｓ４とを具備する。また、この鋳造に用いられるポート中子の製造方法は、上記Ｓ１〜Ｓ４の工程のうち、Ｓ１〜Ｓ３の工程を具備する。
【００２０】
（Ｓ１）許容クリアランス取得工程
鋳造開始時にポート中子と鋳造金型との間に形成される最小クリアランスとして許容され得る範囲（許容クリアランス）を取得する。以下、まず最小クリアランスについて説明する。図２は、鋳造金型の一例を示している。この図示例に係る鋳造金型１０は、図２（ａ）に示すように、固定型となる下型１１と、可動型となる上型１２と、この実施形態では下型１１に設けられ、下型１１に対してスライド可能に設けられたスライド型１３とを主に備える。この実施形態では、スライド型１３は、下型１１と上型１２との型締め方向に対して直交する向き（同図中、左右方向）にスライド可能とされている。また、下型１１には、吸排気ポートを成形するためのポート中子１を載置するための載置面１４が設けられている。
【００２１】
ポート中子１は、鋳造品となるシリンダヘッドの吸排気ポートを成形するポート成形部２と、ポート成形部２のシリンダヘッド側面側（図２でいえば、右側）に一体に設けられる幅木部３とを有する。この実施形態では、幅木部３は、エンジンの気筒数に応じて鋳造金型１０内に配置される複数のポート成形部２（例えば３個）に跨ってこれらポート成形部２と一体的に形成されている。また、この実施形態では、幅木部３の上部に突起部４が設けられている。
【００２２】
上記構成の鋳造金型１０及びポート中子１を用いてシリンダヘッドの鋳造を開始する。まず、ポート中子１の幅木部３を下型１１の載置面１４上に載置し、スライド型１３をシリンダヘッドの燃焼室側に移動させた状態で、型締めを行う。これにより鋳造金型１０内に鋳造品に対応した形状のキャビティ１５が形成されると共に、突起部４とスライド型１３の下面１６との間に最小のクリアランスＣが形成される。この状態では、ポート中子１の幅木部３は下型１１の載置面１４上に載置した状態にあり、ポート成形部２の燃焼室側端部２ａは、対応する下型１１の燃焼室成形部１７と当接した状態にある。
【００２３】
然る後、図示は省略するが、鋳造金型１０の下方に配した炉（坩堝ともいう。）内のアルミニウム溶湯に低圧ガスを加えることで、当該溶湯の液面を押下げ、これにより炉に接続された導管（ストークともいう。）、及び下型１１に設けた連通穴１８を介して、上記溶湯を鋳造金型１０のキャビティ１５内に注湯する。このようにして、キャビティ１５内への注湯作業が開始されると、図２（ｂ）に示すように、下型１１の載置面１４上に載置した状態のポート中子１は、連通穴１８からキャビティ１５内へ流入する際の溶湯Ｍの流入圧によって、あるいは溶湯Ｍからポート中子１が受ける浮力によってポート中子１、特にポート成形部２の燃焼室側端部２ａが下型１１の燃焼室成形部１７から離間し、ポート中子１が下型１１に対して浮き上がり始める。そして、キャビティ１５内への注湯作業が終了した状態では、図２（ｃ）に示すように、ポート中子１が、例えば幅木部３のシリンダヘッド側面側端部を起点に時計回りに傾いた状態となり、スライド型１３との間に最小クリアランスＣを形成する突起部４がスライド型１３と当接した状態で鋳造が行われる。この状態では、ポート中子１と載置面１４との面接触状態は解消され、略線状に接触した状態もしくはこれに近い状態にある。従って、ポート成形部２の燃焼室側端部２ａが浮き上がった分だけ、鋳造品となるシリンダヘッドの吸排気ポートも浮き上がり方向にずれた状態で成形される。
【００２４】
ここで、ポート中子１の燃焼室側端部２ａにおける浮き上がり量と、ポート中子１の幅木部３の上部と鋳造金型（ここでは、突起部４とスライド型１３）との間に形成される最小のクリアランスＣとの関係を求めたところ、図３に示す結果を得た。ここで、図３中の横軸は、最小クリアランスＣ［ｍｍ］であって、０を境に右側を正、左側を負とする。また、同図中の縦軸は、上記浮き上がり量Ｆ［ｍｍ］であって、０を境に上側を正、下側を負とする。この図より、最小クリアランスＣと浮き上がり量Ｆとの間に、正の相関があることが判明した。従って、例えばエンジンの燃費性能に関する要求規格に基づいて許容され得る吸排気ポート位置のずれ量の最大値、すなわちポート中子１の燃焼室側端部２ａの浮き上がり量の許容値Ｆａ（上限値）が定まる場合、上述した相関に基づく回帰直線ＲＬに基づき、浮き上がり量の許容値Ｆａに対応する最小クリアランスの許容値Ｃａ（許容クリアランスの上限値）が求まる。ここで、実際には、最小クリアランスＣの値が負になるような場合には、ポート中子１と鋳造金型１０（スライド型１３）との干渉が懸念されることから、下限値として０［ｍｍ］を設定し、これにより、許容クリアランスが０［ｍｍ］以上でかつＣａ［ｍｍ］以下の範囲に定まる。
【００２５】
（Ｓ２）最小クリアランス測定工程
上述のようにして、許容クリアランス（許容クリアランスの上限値）を取得すると共に、例えば製造した全てのポート中子（もちろん明らかに製造不良を生じたポート中子については測定するまでもなく廃棄処分とする。）について最小クリアランスＣを測定する。ここで、鋳造金型１０の寸法精度レベルは、その構造及び製造プロセスの違いを勘案すると、ポート中子１の寸法精度レベルに比べて実質的に無視できる程度のオーダーに過ぎない。この点に鑑み、最小クリアランスＣの形成に関与する鋳造金型１０の寸法を確保した再現用治具を用いて、製造した全てのポート中子１につき最小クリアランスＣを測定する。ここで、再現用治具２０は、図４及び図５に示すように、ポート中子１を載置することでクリアランス測定可能に位置決めする位置決め面２１と、略門状をなし、位置決め面２１上に載置されたポート中子１に跨って配置され、ポート中子１との間に最小クリアランスＣを形成するクリアランス形成面２２を下面に設けたクリアランス形成部２３と、クリアランス形成部２３に取り付けられ、クリアランス形成部２３とポート中子１との間に形成される最小のクリアランスＣを測定する測定部２４とを具備する。ここで、位置決め面２１は、実際に使用される下型１１の載置面１４を模した形状をなし、ポート中子１の載置姿勢及び注湯開始時の姿勢が再現できるよう、位置決め面２１が形成される。また、位置決め面２１とクリアランス形成面２２との離間高さＨ（図５を参照）についても、型締め時（注湯開始時）における、下型１１の載置面１４と、ポート中子１の突起部４との間に最小クリアランスＣを形成するスライド型１３の下面１６との離間高さを再現できるよう、その寸法が設定される。なお、測定部２４には、図示のダイヤルゲージのほか、すきまゲージやその他公知の隙間測定手段を使用しても構わない。
【００２６】
上記構成の再現用治具２０を用いて、製造された全てのポート中子１につき最小クリアランスＣを測定する。すなわち、まず、略門状のクリアランス形成部２３を取り外した状態で、位置決め面２１上に測定対象となるポート中子１を載置する。そして、クリアランス形成部２３をポート中子１を跨ぐようにして配置することで、ポート中子１の突起部４とクリアランス形成面２２との間に、鋳造時と同一寸法の最小クリアランスＣを再現する（図５を参照）。然る後、クリアランス形成部２３に取り付けた測定部２４でもって、最小クリアランスＣを測定する。ここでは、ダイヤルゲージでもって、ポート中子１の基準高さ（位置決め面２１に当接する面から突起部４の頂面までの離間距離の設計値）からのずれ量を測定することで、実際のポート中子１の高さ寸法を測定し、これを離間高さＨから減じることでポート中子１ごとに最小クリアランスＣを算出する。なお、この再現用治具２０を用いて、図３に示す関係を得るための最小クリアランスＣをポート中子ごとに測定してもよい。
【００２７】
（Ｓ３）ポート中子の良否判定工程
このようにして、最小クリアランスＣを測定したポート中子１について、工程Ｓ１にて取得した許容クリアランスと、当該最小クリアランスＣの測定値との比較を行い、ポート中子１がシリンダヘッドの鋳造に用いることの良否を判定する。具体的には、工程Ｓ２で得た最小クリアランスＣの値が許容クリアランスに含まれる場合、すなわち、ここでは、０［ｍｍ］以上でかつ許容クリアランスの上限値Ｃａ［ｍｍ］以下である場合には、良品であると判定し、０［ｍｍ］未満またはＣａ［ｍｍ］を超える場合に不良品と判定する。このようにして、良否判定をもって選別されることで（あるいは、この後、必要に応じて後処理を施すことで）、完成品としてのポート中子１が得られる。
【００２８】
（Ｓ４）ポート中子を使用したシリンダヘッドの鋳造工程
最後に、上記良否判定工程で良品と判定されたポート中子１のみを用いてシリンダヘッドの鋳造を行う。すなわち、図示は省略するが、製造した全てのポート中子１のうちから工程Ｓ３で良品と判定されたポート中子１のみを鋳造エリアに搬入し、投入可能な状態に配置する。そして、既述の如く、搬入した全てのポート中子１を鋳造金型１０内に配置して注湯を行う。ここで、鋳造に使用しているポート中子１は何れも、注湯開始時における最小クリアランスＣの測定値が許容クリアランスに含まれるものであるから、これらポート中子１を用いて鋳造を行った場合、ポート中子１の燃焼室側端部２ａの注湯時における浮き上がり量Ｆが、成形後の吸排気ポート位置のずれ量の許容値に相当する浮き上がり量の許容値Ｆａ以下に収まる。よって、鋳造で成形したシリンダヘッドの全てについて、吸排気ポートの位置精度をエンジン性能（例えば燃費性能）の要求規格を満足する範囲に抑えることができる。
【００２９】
このように、本発明では、まずポート中子１の燃焼室側端部２ａの注湯時における浮き上がり量Ｆと、ポート中子１の幅木部３に設けた突起部４と鋳造金型１０との間に形成される最小クリアランスＣとの関係に基づき、許容クリアランスを取得すると共に、ポート中子１について最小クリアランスＣを測定し、然る後、先に取得した許容クリアランスとポート中子１ごとの最小クリアランスＣの測定値とに基づいて、ポート中子１をシリンダヘッドの鋳造に使用することの良否を個別に判定するようにした。これにより、注湯時の浮き上がり量Ｆが許容範囲内に収まるポート中子１のみを選別して、最終的にシリンダヘッドの鋳造に使用可能なポート中子１とすることができる。従って、鋳造金型１０に特別の工夫を施さずとも、吸排気ポートの成形位置（ずれ）を許容範囲内に抑えて、鋳造で成形した全ての吸排気ポートの位置精度（寸法保証精度）を向上させることが可能となる。また、ポート中子１の製造段階で、当該ポート中子１を鋳造に使用することの良否を判定することができるので、鋳造後の手直しや廃棄を要する粗材（鋳物）の割合を大幅に減じて、歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３０】
特にこの実施形態のように、固定型となる下型１１に対してスライド型１３を取り付けた鋳造金型１０を用いる場合には、ポート中子１との間に最小クリアランスＣを形成するスライド型１３の位置精度を確保できるので、金型寸法精度を考慮することなく、ポート中子１の実際の測定寸法のみで最小クリアランスＣの管理を行うことができる。すなわち、上記特許文献１のように可動型である上型にスライド型を取り付けたのでは、最小クリアランスＣの形成面位置が安定せず、ポート中子１の個々の測定寸法でもって最小クリアランスＣ、ひいては浮き上がり量Ｆを管理することは難しい。これに対して、本実施形態のように、固定型となる下型１１に対してスライド型１３を取り付けた鋳造金型１０を用いてシリンダヘッドを鋳造する場合には、鋳造金型１０の寸法精度レベルがポート中子１の寸法精度レベルに比べて実質的に無視できるオーダーであるから、ポート中子１の高さ寸法のばらつきをもって、最小クリアランスＣのばらつきとすることができる。よって、例えば図４及び図５に示すような再現用治具２０を用いてポート中子１の高さ寸法を測定するだけで、ポート中子ごとに信頼性ある値として最小クリアランスＣを得ることができ、上述の良否判定を容易にかつ高精度に実施することが可能となる。
【符号の説明】
【００３１】
１      ポート中子
２      ポート成形部
２ａ    燃焼室側端部
３      幅木部
４      突起部
１０    鋳造金型
１１    下型
１２    上型
１３    スライド型
１４    載置面
１５    キャビティ
１６    下面
１７    燃焼室成形部
１８    連通穴
２０    再現用治具
２１    位置決め面
２２    クリアランス形成面
２３    クリアランス形成部
２４    測定部
Ｃ      最小クリアランス
Ｆ      浮き上がり量
Ｍ      溶湯
【図１】
2013176784.tif 000003
【図２】
2013176784.tif 000004
【図３】
2013176784.tif 000005
【図４】
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【図５】
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