JP2023043502A - 鋳造スイングアーム、鋳造スイングアーム成形用中子及び鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中空構造のスイングアームを鋳造する際に、湯流れを良好にすることを目的とする。【解決手段】鋳造スイングアーム３０は、成形過程において溶湯が供給され、長手方向に貫通する貫通孔３２ｈを有する筒形状であるピボットシャフト３２と、第１内部空間を有し、ピボットシャフトからピボットシャフトに対して交差する方向に延びる第１中空フレーム４０Ａと、第２内部空間を有し、第１中空フレームに対して間隔を空けた並行姿勢で、ピボットシャフトから延びる第２中空フレーム４０Ｂと、第１内部空間及び第２内部空間に繋がる連結内部空間と、第１中空フレームの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部５１ａ、５２ａ、５６とを有し、第１中空フレームの長手方向中間部と第２中空フレームの長手方向中間部とを連結する中空連結部５０とを備える。【選択図】図２

Description

この開示は、中空構造を有する鋳造スイングアーム、鋳造スイングアーム成形用中子及び鋳造装置に関する。

特許文献１は、中空構造とされたスイングアームを開示している。

特開２０１３－０４９３５４号公報

複数の棒状部分が連なり、かつ、中空構造のスイングアームを鋳造する際には、湯流れ性、中空空間の製造性、鋳造用型の熱の維持といった観点から各種工夫を行うことが望まれる。

そこで、本鋳造スイングアームに係る開示は、中空構造のスイングアームを鋳造する際に、湯流れを良好にすることを目的とする。

また、鋳造スイングアーム成形用中子に係る開示は、鋳造スイングアームの中空空間を製造するのに適した中子を提供することを目的とする。

また、鋳造装置に係る開示は、鋳造スイングアームのように中空空間を有する鋳造物を製造するための鋳造用型の熱を維持するのに適した鋳造装置を提供することを目的とする。

鋳造スイングアームは、成形過程で溶湯が形成され、長手方向に貫通する貫通孔を有する筒形状であるピボットシャフトと、第１内部空間を有し、前記ピボットシャフトから前記ピボットシャフトに対して交差する方向に延びる第１中空フレームと、第２内部空間を有し、前記第１中空フレームに対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボットシャフトから延びる第２中空フレームと、前記第１内部空間及び前記第２内部空間に繋がる連結内部空間と、前記第１中空フレームの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部とを有し、前記第１中空フレームの長手方向中間部と前記第２中空フレームの長手方向中間部とを連結する中空連結部と、を備える。

鋳造スイングアーム成形用中子は、棒状のピボット中子と、前記ピボット中子から前記ピボット中子に対して交差する方向に延びる第１フレーム中子と、前記第１フレーム中子に対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボット中子から延びる第２フレーム中子と、前記第１フレーム中子の長手方向中間部と前記第２フレーム中子の長手方向中間部とを連結する連結中子と、前記連結中子よりも前記第１フレーム中子と前記第２フレーム中子との先端側で、前記第１フレーム中子と前記第２フレーム中子とを連結する補助連結中子と、を備える。

鋳造装置は、型面を有する鋳造用型と、前記鋳造用型に対して前記型面とは反対側に位置し、前記鋳造用型を加熱する加熱装置と、を備える。

鋳造スイングアームによると、中空構造のスイングアームを鋳造する際に、湯流れを良好にできる。

鋳造スイングアーム成形用中子によると、鋳造スイングアームの中空空間を製造するのに適した中子を提供できる。

鋳造装置によると、鋳造スイングアームのように中空空間を有する鋳造物を製造するための鋳造用型の熱を維持するのに適した鋳造装置を提供できる。

実施形態に係る自動二輪車を示す概略図である。 スイングアームを示す斜視図である。 図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図である。 図２のＩＶ－ＩＶ線における部分断面図である。 スイングアーム及び中子を示す斜視図である。 製造中における金型面の姿勢と湯流れの状態とを示す説明図である。 製造中における金型面の姿勢と湯流れの状態とを示す説明図である。 鋳造装置を示す概略斜視図である。 加熱装置の一例を示す平面図である。 図９のＸ－Ｘ線断面図である。

｛実施形態｝
以下、実施形態に係る鋳造スイングアーム、鋳造スイングアーム成形用中子及び鋳造装置について説明する。

＜自動二輪車について＞
鋳造スイングアームを備える自動二輪車の一例について説明する。図１は自動二輪車１０を示す概略図である。自動二輪車１０は、フレーム１２と、鋳造スイングアーム３０と、前輪１４と、後輪１６と、ハンドル装置１８と、動力機関としてのエンジン２０とを備える。以下、鋳造スイングアーム３０は、単にスイングアーム３０という。以下の説明において、上下、前後及び左右について言及する場合、各方向は、次のように定義される。まず、自動二輪車１０の前輪１４及び後輪１６が路面に接地する側が下であり、下とは反対側が上である。また、自動二輪車１０が走行する際の走行方向が前であり、前とは反対側が後ろである。さらに、運転者が自動二輪車１０に搭乗した状態で、当該運転者を基準とする左右が自動二輪車１０の左右である。本実施形態では左右方向を車幅方向として説明することがある。

フレーム１２は、ヘッドパイプ１２ａと、メインフレーム１２ｂを備える。

ヘッドパイプ１２ａは、フレーム１２のうちの前に位置する。メインフレーム１２ｂは、ヘッドパイプ１２ａから左右に分れつつ後方に延在している。

ヘッドパイプ１２ａには、ステアリングシャフト１３ａが回転可能に挿通されている。ステアリングシャフト１３ａには、アッパーブラケット１３ｂとアンダーブラケット１３ｃとが支持されている。アッパーブラケット１３ｂとアンダーブラケット１３ｃとによって、フロントフォーク１３ｄが下方に向けて延在するように支持されている。フロントフォーク１３ｄの下端に前輪１４が回転可能に支持されている。

ハンドル装置１８がアッパーブラケット１３ｂ又はフロントフォーク１３ｄによって支持されている。このハンドル装置１８を操作することで、ステアリングシャフト１３ａ、アッパーブラケット１３ｂ、アンダーブラケット１３ｃ及びフロントフォーク１３ｄが回転し、これと共に、上記前輪１４も回転する。

フレーム１２の下部には、エンジン２０が支持されている。フレーム１２の上部には、燃料タンク２１、乗員が着座可能なシート２２が支持されている。

エンジン２０は、走行用の動力機関の一例であり、自動二輪車１０を走行させるための駆動力を発生させるものである。エンジン２０は、例えば、内燃機関である。動力機関は、電気モータであってもよい。エンジン２０には、自己が発生した回転駆動力を、回転速度を変えて伝達する変速機２４が組込まれる。変速機２４の車幅方向一方側には、出力シャフト２４ｂが突出している。

エンジン２０の後側にピボットブラケット２５が設けられている。このピボットブラケット２５に、スイングアーム３０が後下方に向けて延在するように取付けられている。スイングアーム３０がピボットブラケット２５から斜め後方に延在する姿勢で、スイングアーム３０の前端部がピボットブラケット２５に揺動可能に支持されている。このスイングアーム３０の後端部に後輪１６が回転可能に支持されている。

上記出力シャフト２４ｂの回転出力が、動力伝達機構２６を介して後輪１６に伝達される。ここでは、動力伝達機構２６は、出力シャフト２４ｂに設けられた歯車及び後輪１６に設けられた歯車に巻掛けられたチェーンである。他の例として、動力伝達機構は、歯付ベルト等の環状ベルトが用いられてもよい。また、動力伝達機構として、ドライブシャフト及びベベルギヤ等を備えるシャフトドライブ機構が用いられてもよい。

ピボットブラケット２５は、リアサスペンション２７の一端を支持するリアサスペンション支持部２５ａを有する。

リアサスペンション２７は、ショックアブソーバーとコイルスプリングとを含んでおり、後輪１６の振動や衝撃を抑制する役割を果す部材である。リアサスペンション２７の一端は、ピボットブラケット２５のリアサスペンション支持部２５ａに支持されている。リアサスペンション２７の他端は、スイングアーム３０に直接又はリンクを介して連結されている。そして、後輪１６の振動又は衝撃によってスイングアーム３０が揺動すると、当該揺動に伴ってリアサスペンション２７が伸縮して、当該スイングアーム３０の揺動を抑制する。

＜鋳造スイングアームについて＞
スイングアーム３０についてより具体的に説明する。図２はスイングアーム３０を示す斜視図である。図３は図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における断面図であり、図４は図２のＩＶ－ＩＶ線における部分断面図である。図５はスイングアーム３０及び中子６０を示す斜視図である。図５において、図２のＩＶ－ＩＶ線に沿って分断されたスイングアーム３０の下半部分の斜視図が示される。

スイングアーム３０は、ピボットシャフト３２と、第１中空フレーム４０Ａと、第２中空フレーム４０Ｂと、中空連結部５０とを備える。ピボットシャフト３２は長尺筒形状に形成されている。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂは、中空長尺形状に形成されている。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂは、互いの間に間隔をあけた並行姿勢で、ピボットシャフト３２から当該ピボットシャフト３２に対して交差する方向に沿って延びている。中空連結部５０は、中空長尺形状に形成されている。中空連結部５０は、第１中空フレーム４０Ａの長手方向中間部と第２中空フレーム４０Ｂの長手方向中間部とを連結している。

上記ピボットシャフト３２がピボットブラケット２５に揺動可能に支持されることで、本スイングアーム３０がエンジン２０から後方に向う姿勢で揺動可能に支持される。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの後端部に後輪１６が回転可能に支持される。スイングアーム３０の揺動によって後輪１６が上下に変位可能に支持される。リアサスペンション２７の他端が中空連結部５０に直接又はリンクを介して連結される。後輪１６の上下変位に伴うスイングアーム３０の揺動が、中空連結部５０に連結されたリアサスペンション２７によって吸収される。

スイングアーム３０の各部についてより具体的に説明する。

ピボットシャフト３２は、長手方向に貫通する貫通孔３２ｈを有する筒形状に形成される。上記ピボットブラケット２５によって一定位置に支持された支持シャフト又は支持ピンがピボットシャフト３２に挿入されることによって、ピボットシャフト３２が回転可能に支持される。

ピボットシャフト３２は、成形過程において溶湯が供給される部分である。例えば、ピボットシャフト３２は溶湯口跡３８を有している。溶湯口跡３８は、ピボットシャフト３２の長手方向において部分的、かつ、ピボットシャフト３２の周方向において部分的に形成される突出部分である。本実施形態では、ピボットシャフト３２の周方向において、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂが延在する部分とは反対側の部分に、溶湯口跡３８が形成される。また、ピボットシャフト３２の長手方向において、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂが延在する部分よりも中央にずれた位置に、溶湯口跡３８が形成される。本実施形態では、溶湯口跡３８は、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのそれぞれに対応して２つ形成される。溶湯口跡３８は、１つ又は３つ以上形成されてもよい。

溶湯口跡３８は、スイングアーム３０を成形するための溶湯を、鋳造用型に流し込むための溶湯口の痕跡として残った部分である。すなわち、スイングアーム３０が金型成形される際には、高温によって溶かされた金属（例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金）が溶湯として、鋳造用型内に供給される。溶湯は、鋳造用型に形成された溶湯口を介して鋳造用型の金型空間内に供給される。鋳造用型でスイングアーム３０として固化した金属は、溶湯口で固まった金属と一体化された状態で鋳造用型から取出される。溶湯口で固まった金属は、切断されたり、切削されたりして除去される。溶湯口跡３８は、ピボットシャフト３２の外周面のうち溶湯口跡３８の周りの部分よりも突出していたり、ピボットシャフト３２の外周面のうち溶湯口跡３８の周りの表面とは異なる表面形状であったりして、溶湯口の痕跡として残る部分である。溶湯口跡３８は、ピボットシャフト３２において、他の位置、例えば、端面に形成されていてもよい。溶湯口跡３８は、仕上加工によって見分け困難な程度に又は痕跡無く除去されることも考えられる。

ピボットシャフト３２内に部分的に突出するシャフト内溶湯口跡３８Ｂが形成されてもよい。例えば、溶湯口跡３８をピボットシャフト３２内に向けて延長した部分にシャフト内溶湯口跡３８Ｂが形成されてもよい（図５参照）。シャフト内溶湯口跡３８Ｂは、例えば、ピボットシャフト３２から第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂに向けて溶湯が円滑に流れるようにする部分である。シャフト内溶湯口跡３８Ｂは、成形型による成形直後は貫通孔３２ｈ内に突出する部分として残存するが、後に切削加工等によって除去された後に痕跡として残る部分であってもよい。シャフト内溶湯口跡３８Ｂについては、中子６０の説明においてさらに説明される。

第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂは、ピボットシャフト３２から当該ピボットシャフト３２に対して交差する方向に延びる長尺形状に形成されている。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂは、間に間隔を空けた並行姿勢で延びている。ここで、２つの長尺部材が並行姿勢で延びるとは、当該２つの長尺部材が幾何学的に平行な状態にある場合だけでなく、当該２つの長尺部材がピボットシャフト３２から離れる方向に並んで延びる場合を含む。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの間隔は、間に変速機２４、リアサスペンション２７及び後輪１６を配置可能な大きさに設定される。本実施形態では、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの間隔は、ピボットシャフト３２から遠ざかるに連れて徐々に広がっている。

第１中空フレーム４０Ａは、ピボットシャフト３２の長手方向及び第１中空フレーム４０Ａの長手方向の両方に直交な方向、例えば、上下方向に扁平な形状に形成されている。第２中空フレーム４０Ｂは、ピボットシャフト３２の長手方向及び第２中空フレーム４０Ｂの長手方向の両方に直交な方向、例えば、上下方向に扁平な形状に形成されている。これにより、上下方向における第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの剛性が、幅方向における剛性よりも高い。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂが上記形状であることは必須ではなく、例えば、上下方向及び幅方向における寸法が同じ円筒状又は角筒状であってもよい。

第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのうちピボットシャフト３２側の端部は、ピボットシャフト３２に向けて内向き傾斜するように延在する補強部４１Ａ、４１Ｂを有する。

第１中空フレーム４０Ａ内に、当該第１中空フレーム４０Ａの長手方向に沿って延びる第１内部空間４０Ａｈが形成される。第２中空フレーム４０Ｂ内に、当該第２中空フレーム４０Ｂの長手方向に沿って延びる第２内部空間４０Ｂｈが形成される。第１内部空間４０Ａｈ及び第２内部空間４０Ｂｈのうちピボットシャフト３２側の端部は、ピボットシャフト３２の外周部によって閉ざされている。

上記補強部４１Ａ、４１Ｂ内にシャフト連結内部空間４１Ａｈ、４１Ｂｈが形成されている。シャフト連結内部空間４１Ａｈ、４１Ｂｈの一端部はピボットシャフト３２の外周部を貫通してピボットシャフト３２内の貫通孔３２ｈと連通している。シャフト連結内部空間４１Ａｈ、４１Ｂｈの他端部は、ピボットシャフト３２の長手方向中央側から第１内部空間４０Ａｈ又は第２内部空間４０Ｂｈに連なる。

このため、ピボットシャフト３２のうち両端部寄りの部分では、径方向に貫通する孔が形成されない筒形状部分が形成される。ピボットシャフト３２のうち第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの軸方向延長上よりも長手方向中央寄りの位置で、第１内部空間４０Ａｈと第２内部空間４０Ｂｈとが、ピボットシャフト３２内の貫通孔３２ｈに連通する。シャフト連結内部空間４１Ａｈ、４１Ｂｈの一方は省略されてもよい。

第１中空フレーム４０Ａのうちピボットシャフト３２とは反対側の端部は後輪支持端部４４Ａである。第２中空フレーム４０Ｂのうちピボットシャフト３２とは反対側の端部は後輪支持端部４４Ｂである。後輪支持端部４４Ａ、４４Ｂは、後輪１６のアクスルシャフトを支持する部分である。本実施形態では、後輪支持端部４４Ａ、４４Ｂは、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのうち内側部分と上下部分とが延長された延長部分を有している。内側の延長部分にアクスルシャフトが挿通される支持孔が形成されている。

第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの長手方向中間部に、開口４５Ａｈ、４５Ｂｈが形成される。開口４５Ａｈ、４５Ｂｈは、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのそれぞれの対向部分であって、中空連結部５０と後輪支持端部４４Ａ、４４Ｂとの間に形成される。第１内部空間４０Ａｈ及び第２内部空間４０Ｂｈは、開口４５Ａｈ、４５Ｂｈを介して外部空間に連なる。

第１中空フレーム４０Ａは、ブレーキ位置決め用凸部４６Ｂを含む。ブレーキ位置決め用凸部４６Ｂは、第１中空フレーム４０Ａのうち第２中空フレーム４０Ｂを向く面であって、開口４５Ａｈと後輪支持端部４４Ａとの間に形成される。ブレーキ位置決め用凸部４６Ｂは、後輪１６用のブレーキを位置決めする役割を果す突出部分である。

中空連結部５０は、第１中空フレーム４０Ａの長手方向中間部と第２中空フレーム４０Ｂの長手方向中間部とを連結する部分である。つまり、中空連結部５０の一端部は第１中空フレーム４０Ａの長手方向中間部に繋がっており、中空連結部５０の他端部は第２中空フレーム４０Ｂの長手方向中間部に繋がっている。中空連結部５０は、ピボットシャフト３２の長手方向と同じく方向に沿っている。

中空連結部５０は、内部に連結内部空間５０ｈを有する。連結内部空間５０ｈの一端は第１内部空間４０Ａｈと連なっており、連結内部空間５０ｈの他端は第２内部空間４０Ｂｈと連なっている。

中空連結部５０は、第１中空フレーム４０Ａの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部５１ａ、５２ａ、５６を有する。

本実施形態では、中空連結部５０は、両端部が広がる角筒状に形成されている。中空連結部５０は、前板部５１と、後板部５２と、上板部５３と、下板部５４とを有している。前板部５１はピボットシャフト３２を向く部分であり、後板部５２は前板部５１とは反対を向く部分である。スイングアーム３０が自動二輪車１０に組込まれた状態で、上板部５３が上を向く部分であり、下板部５４が下を向く部分である。前板部５１と後板部５２と上板部５３と下板部５４とは、両端が広がる角筒状をなしている。

より具体的には、前板部５１の長手方向中間部は、第１中空フレーム４０Ａと第２中空フレーム４０Ｂとを結ぶ方向に沿って延びる板状に形成される。前板部５１の長手方向両端部は、ピボットシャフト３２及び第１中空フレーム４０Ａの両方に対して直交する方向に沿って見て、連結内部空間５０ｈ内に向けて凸となる曲面をなしている。前板部５１の長手方向両端の縁は、前板部５１の長手方向中間部よりもピボットシャフト３２に近い。

後板部５２の長手方向中間部は、第１中空フレーム４０Ａと第２中空フレーム４０Ｂとを結ぶ方向に沿って延びる板状に形成される。後板部５２の長手方向両端部は、ピボットシャフト３２及び第１中空フレーム４０Ａの両方に対して直交する方向に沿って見て、連結内部空間５０ｈ内に向けて凸となる曲面をなしている。後板部５２の長手方向両端の縁は、後板部５２の長手方向中間部よりもピボットシャフト３２から遠い。

上板部５３及び下板部５４の長手方向中間部は、同幅な方形状部分に形成されている。上板部５３及び下板部５４の長手方向両端部は、前板部５１の長手方向両端部及び後板部５２の長手方向両端部の湾曲形状にあわせて、第１中空フレーム４０Ａ又は第２中空フレーム４０Ｂに向けて幅が徐々に広がる形状に形成されている。

中空連結部５０のうち前板部５１の両端の湾曲部分は、第１中空フレーム４０Ａの長手方向に対して交差する方向に沿って見て曲面である曲板部５１ａの一例である。ここでは、曲板部５１ａは、ピボットシャフト３２長手方向及び第１中空フレーム４０Ａの長手方向の両方に対して直交する方向に沿って見て曲面である。

曲板部５１ａは、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのうち互いの内向き部分であって中空連結部５０よりもピボットシャフト３２側の部分と、中空連結部５０のうち前板部５１の長手方向中間部とを、滑らかな曲線で繋ぐ部分である。曲板部５１ａの曲げ半径は、例えば、４０ｍｍ以上である。

中空連結部５０のうち後板部５２の両端の湾曲部分は、第１中空フレーム４０Ａの長手方向に対して交差する方向に沿って見て曲面である曲板部５２ａの一例である。ここでは、曲板部５２ａは、ピボットシャフト３２長手方向及び第１中空フレーム４０Ａの長手方向の両方に対して直交する方向に沿って見て曲面である。

曲板部５２ａは、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのうち互いの内向き部分であって中空連結部５０よりもピボットシャフト３２から遠い側の部分と、中空連結部５０のうち後板部５２の長手方向中間部とを、滑らかな曲線で繋ぐ部分である。曲板部５２ａの曲げ半径は、例えば、４０ｍｍ以上である。

また、中空連結部５０のうち前板部５１、後板部５２、上板部５３及び下板部５４のそれぞれを連結する部分は、外側に向けて凸となる曲面をなす曲板部５６に形成されている。曲板部５６は、前板部５１、後板部５２、上板部５３及び下板部５４のうち隣合う部分を滑らかな曲線で繋ぐ部分である。曲板部５６の曲げ半径は、例えば、１０ｍｍ以上である。

上板部５３のうち第１中空フレーム４０Ａ寄りの部分にサスペンション支持部５３Ｐが突設されている。サスペンション支持部５３Ｐにリアサスペンション２７が連結される。

第１中空フレーム４０Ａ、第２中空フレーム４０Ｂ及び中空連結部５０の各部の厚みは、例えば、次のような観点から設定される。まず、スイングアーム３０をなるべく軽量化できるという観点である。この観点からは、各部の厚みはなるべく小さくすることが要請される。また、後輪１６、リアサスペンション２７等を支持する強度を保つことができようにといった観点である。この観点からは、後輪１６の支持状態において応力が加わり易い部分の厚みは、なるべく大きくすることが要請される。例えば、中空連結部５０のうちリアサスペンション２７による応力が加わる上板部５３は、前板部５１よりも厚くすることが要請される。また、第１中空フレーム４０Ａのうち第２中空フレームを向く部分は、リアサスペンション２７による応力が加わり易く、また、リアブレーキを位置決めするため、例えば、前板部５１よりも厚くすることが要請される。また、第２中空フレーム４０Ｂのうち第１中空フレーム４０Ａを向く部分は、中空連結部５０を支持することから、例えば、前板部５１よりも厚く設定されてもよい。また、成形型による成形時に、溶湯を、スイングアーム３０を構成する各部に湯流しできるようにするという観点からも各部の厚みが設定される。この観点からは、各部は、湯流しし得る最低限の厚み以上とすることが要請される。

スイングアーム３０の各部の厚さが異なる結果、スイングアーム３０が厚板部と、当該厚板部よりも薄い薄板部とを含む場合、曲板部は、厚板部と薄板部とを繋ぐ部分に位置する部分を含むとよい。

例えば、中空連結部５０のうち前板部５１の厚みｔ１は、上板部５３の厚みｔ３及び下板部５４の厚みｔ４よりも小さい。この観点から、上板部５３及び下板部５４は、厚板部の一例であり、前板部５１は、厚板部である上板部５３及び下板部５４よりも薄い薄板部の一例である。前板部５１と上板部５３又は下板部５４との間に介在する曲板部５６は、厚板部と薄板部とを繋ぐ部分に位置する部分の一例である。

また、例えば、中空連結部５０のうち前板部５１の長手方向中間部の厚みｔ１は、第１中空フレーム４０Ａのうち第２中空フレーム４０Ｂに向く部分であって前板部５１よりもピボットシャフト３２側に存在する部分の厚みｔ５よりも小さい。この観点から、第１中空フレーム４０Ａのうち第２中空フレーム４０Ｂに向く部分であって前板部５１よりもピボットシャフト３２側に存在する部分は厚板部の一例である。また、前板部５１のうちの長手方向中間部は、第１中空フレーム４０Ａのうち第２中空フレーム４０Ｂに向く部分であって前板部５１よりもピボットシャフト３２側に存在する厚板部よりも薄い薄板部の一例である。曲板部５１ａは、厚板部と薄板部とを繋ぐ部分に位置する部分の一例である。

同様に、第２中空フレーム４０Ｂのうち第１中空フレーム４０Ａに向く部分が、前板部５１よりも厚い厚板部の一例とされてもよい。この場合にも、曲板部５１ａは、厚板部と薄板部とを繋ぐ部分に位置し得る。

厚板部と薄板部とが角をなして連なっていると、成形型において厚板部を形成する空間を流れる溶湯が当該角に対応する部分で一旦堰き止められる可能性がある。厚板部と薄板部とが曲板部５１ａ、５６を介して連なっていると、成形型において厚板部を形成する空間を流れる溶湯が勢いを保って曲板部５１ａ、５６を形成する空間を通って、薄板部を形成する空間に流れ込み易い。

上記薄板部は、湯流しし得る最低限の厚み、例えば、３．００ｍｍ以上であってもよい。厚板部は、例えば、４．００ｍｍ以上、好ましくは、４．５０ｍｍ以上であってもよい。

曲板部のうち厚板部と薄板部との間に存在する曲板部５６、５１ａの厚みは、厚板部から薄板部に向けて徐々に小さくなるように形成されてもよい。厚板部の厚みと薄板部の厚みとが急に変っていると、成形型において厚板部を形成する空間と薄板部を形成する空間との間に段差が生じることが想定される。この場合、段部によって厚板部を形成する空間を流れる溶湯の勢いが弱められる可能性がある。厚板部と薄板部とが徐々に薄くなる曲板部５１ａ、５６を介して連なっていると、成形型において厚板部を形成する空間を流れる溶湯が、曲板部５１ａ、５６を形成する空間を通って勢いを強められて又は勢いを保って薄板部を形成する空間に流れ込み易い。

＜スイングアーム用中子について＞
上記スイングアーム３０を形成するためのスイングアーム用中子６０の一例について説明する。図５に示すように、中子６０は、ピボット中子６２と、第１フレーム中子６４Ａと、第２フレーム中子６４Ｂと、連結中子６６と、補助連結中子６８とを備える。中子６０は、例えば、中子用の金型内で、砂を樹脂で固めることによって形成される。

ピボット中子６２は、棒状に形成されている。ピボット中子６２によって、ピボットシャフト３２の貫通孔３２ｈが形成され得る。本実施形態では、ピボット中子６２のうち溶湯口の延長上部分に、当該ピボット中子６２の長手方向に交差する溝６２ｇが形成されている。溶湯口を通じて供給される溶湯は、溝６２ｇを通って第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレームに向って円滑に流れることができる。前記溝６２ｇを埋める溶湯によってシャフト内溶湯口跡３８Ｂが形成される。シャフト内溶湯口跡３８Ｂは、切削加工によって除去されてもよい。溝６２ｇを埋めていた部分が除去された場合であっても、切削加工等された痕跡として、シャフト内溶湯口跡３８Ｂが残ることが想定される。

第１フレーム中子６４Ａ及び第２フレーム中子６４Ｂは、ピボット中子６２から当該ピボット中子６２に対して交差する方向に延びている。第１フレーム中子６４Ａと第２フレーム中子６４Ｂとは、ピボット中子６２の長手方向において間隔をあけて、並行姿勢で延びている。第１フレーム中子６４Ａ及び第２フレーム中子６４Ｂは、それぞれ第１中空フレーム４０Ａの第１内部空間４０Ａｈ及び第２中空フレーム４０Ｂの第２内部空間４０Ｂｈを形成する部分である。第１フレーム中子６４Ａのうちピボット中子６２側の端部と第２フレーム中子６４Ｂのうちピボット中子６２側の端部は、ピボット中子６２に向けて当該ピボット中子６２の長手方向中間部に向う傾斜部６４Ａａ、６４Ｂａを含む。傾斜部６４Ａａ、６４Ｂａは、上記シャフト連結内部空間４１Ａｈ、４１Ｂｈを形成する部分である。第１フレーム中子６４Ａ及び第２フレーム中子６４Ｂの本体部分は直接ピボット中子６２に連結されず、傾斜部６４Ａａ、６４Ｂａを介してピボット中子６２に連結されている。

第１フレーム中子６４Ａは、第１フレーム中子本体６４Ａ１と、第１キャップ中子６４Ａ２とを有する。第１フレーム中子本体６４Ａ１のうちピボット中子６２とは反対側の端部は、開口６４Ａ１ｈを有する。第１キャップ中子６４Ａ２は、開口６４Ａ１ｈに嵌め込まれて当該開口６４Ａ１ｈを閉じる。

同様に、第２フレーム中子６４Ｂは、開口６４Ｂ１ｈを有する第２フレーム中子本体６４Ｂ１と、第２キャップ中子６４Ｂ２とを有する。第２キャップ中子６４Ｂ２は、開口６４Ｂ１ｈに嵌め込まれて当該開口６４Ｂ１ｈを閉じる。

上記開口６４Ａ１ｈ、６４Ｂ１ｈは、スイングアーム用中子６０を中空形状に形成するために用いられ得る。すなわち、スイングアーム用中子６０は、例えば、次のようにして成形される。まず、中子用の成形型内に、樹脂被覆された砂を充填する。この後、成形型内の砂を熱して樹脂を一旦溶融し、溶融した樹脂によって砂同士を接着する。成形型の形状に応じて砂が接着された状態で固まることで、スイングアーム用中子６０が成形される。砂同士の接着が成形型の金型面近くで行われ、内部の砂が未接着であれば、内部の砂を除去することで、中空なスイングアーム用中子６０が成形される。上記開口６４Ａ１ｈ、６４Ｂ１ｈは、成形後のスイングアーム用中子６０の内部の砂を除去するための排出口として利用される。中空なスイングアーム用中子６０を成形することができれば、中子を製造するための砂の使用材料を少なくすることができる。また、スイングアーム用中子６０を製造する際において加熱される中子の体積を減少させることができる。加熱される中子の体積が少なくなれば、砂同士を接着する樹脂の燃焼ガスが減り、燃焼ガスによる鋳造品質への影響を削減することができる。

連結中子６６は、第１フレーム中子６４Ａの長手方向中間部と第２フレーム中子６４Ｂの長手方向中間部とを連結する部分である。連結中子６６は、中空連結部５０の連結内部空間５０ｈを形成する部分である。

補助連結中子６８は、連結中子６６よりも第１フレーム中子６４Ａと第２フレーム中子６４Ｂとの先端側で、第１フレーム中子６４Ａと第２フレーム中子６４Ｂとを連結する。補助連結中子６８は、第１中空フレーム４０Ａの開口４５Ａｈ及び第２中空フレーム４０Ｂの開口４５Ｂｈに対応する位置に形成される。このため、補助連結中子６８は、開口４５Ａｈ、４５Ｂｈを形成する部分ではあるが、スイングアームの中空空間を形成するために利用される部分ではない。

第１フレーム中子６４Ａと第２中空フレーム４０Ｂとが、ピボット中子６２、連結中子６６及び補助連結中子６８によって連結された状態に保たれるため、第１フレーム中子６４Ａと第２中空フレーム４０Ｂとが一定の位置関係に保たれ易くなる。また、連結中子６６は、スイングアーム３０の外側に出るため、当該連結中子６６を成形型で支持することができる。

＜スイングアームの製造例について＞
スイングアーム３０の製造例について説明する。図６及び図７は、製造中におけるスイングアーム３０の表面を成形するための金型面の姿勢と、湯流れの状態とを示す説明図である。図６において２点鎖線で示される金型面Ｓ１は注湯前の状態を示し、実線で示される金型面Ｓ２は注湯途中状態を示しており、図７に示される金型面Ｓ３はさらに注湯が進んだ状態を示している。

図６の２点鎖線に示すように、成形型内にスイングアーム用中子６０がセットされた初期状態で、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの長手方向に応じた方向が水平姿勢となるように保たれる。溶湯を貯留した容器９０が溶湯口を介して金型面Ｓ１内の空間に繋がっている。

上記状態から成形型が回転され、溶湯口が上を向くように、金型面Ｓ２が傾いた状態となる。すると、溶湯Ｌは、ピボットシャフト３２を成形する空間から第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂを成形する空間の下部を通って第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの先端部に向う。第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの先端部が下向きに傾斜しているため、溶湯は、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの先端部に充填される。金型面Ｓ２の回転に伴って、金型面Ｓ２内における溶湯Ｌの量が増えていき、金型面Ｓ２内における溶湯Ｌの液面ＬＳが順次ピボットシャフト３２側に上がっていく。

図７に示すように、金型面Ｓ２がさらに回転し、溶湯Ｌの液面ＬＳが中空連結部５０に対応する位置近くに達すると、溶湯Ｌの流れ込み量が増え、溶湯Ｌは第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂを成形する部分から後板部５２及び下板部５４に充填される。この際、後板部５２の長手方向両端が曲板部５２ａであるため、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの先端側から後板部５２に円滑に溶湯Ｌが流れ込む。

後板部５２及び下板部５４に流れ込んだ溶湯Ｌは、さらに、前板部５１及び上板部５３にも流れ込んでいく。前板部５１、後板部５２、上板部５３及び下板部５４は、曲板部５６によって繋がれているため、後板部５２及び下板部５４に流れ込んだ溶湯Ｌは、前板部５１及び上板部５３にも円滑に流れ込んでいく。前板部５１は薄板部であるが、溶湯Ｌは、下板部５４等から徐々に薄くなる曲板部５６を介して円滑に前板部５１に流れ込むことができる。

金型面Ｓ３がさらに回転し、溶湯Ｌの液面ＬＳが中空連結部５０に対応する位置を越えてピボットシャフト３２に近づくと、溶湯Ｌは中空連結部５０を成形する部分を越えて第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのうちのピボットシャフト３２に近い上側部分にも流れ込んでいく。この際、前板部５１の長手方向両端が曲板部５１ａであるため、溶湯Ｌは、前板部５１から第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂのうちのピボットシャフト３２に近い上側部分に円滑に流れ込む。

金型面Ｓ３内の空間に溶湯Ｌが充填された後、溶湯が固化冷却されることで、スイングアーム３０が金型成形される。金型成形されたスイングアーム３０は、適宜切削加工されてもよい。

なお、製造後には、スイングアーム用中子６０が振動等によって粉々にされて排出される。砂は、例えば、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂの長手方向中間部に形成された開口４５Ａｈ、４５Ｂｈを通って排出される。また、砂は、例えば、連結内部空間５０ｈ、第１内部空間４０Ａｈ、第２内部空間４０Ｂｈを通ってピボットシャフト３２の貫通孔３２ｈを通って外部に排出される。ピボットシャフト３２の貫通孔３２ｈを砂の排出口として利用することによって、スイングアーム３０に排出口を設ける数を少なくでき、スイングアーム３０の強度向上が可能となる。

以上のように構成されたスイングアーム３０によると、例えば、スイングアーム３０を成形型によって重力鋳造する際、ピボットシャフト３２に供給された溶湯は、第１中空フレーム４０Ａ及び第２中空フレーム４０Ｂを経由して中空連結部５０に流れ込む。中空連結部５０は、第１中空フレーム４０Ａの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部５１ａ、５２ａ、５６を有する。このため、溶湯口から型内に流れ込んだ溶湯は、曲板部５６を形成するための型内空間を円滑に流れることができる。よって、中空構造のスイングアーム３０を鋳造する際に、湯流れを良好にすることができる。

また、溶湯口跡は、ピボットシャフト３２内に部分的に突出するシャフト内溶湯口跡３８Ｂを含むため、溶湯が型内に流れ込む流路を大きくすることができ、溶湯が型内に円滑に流れ込むことができる。シャフト内湯口後３８ｂは、鋳造後、そのまま残しても良いし、機械加工によって除去してもよい。

また、曲板部５１ａ、５６は、厚板部と薄板部とを繋ぐ部分に位置する部分を含むため、厚板部から後板部５２に向けて曲板部５１ａ、５６を介して溶湯を円滑に流すことができる。

薄板部は、３．００ｍｍ以上の厚みを有していれば、重力鋳造等においても、当該薄板部を形成する空間に湯流しすることが容易である。また、厚板部は、中空連結部５０のうち第１中空フレーム４０Ａと中空連結部５０とに対して直交する方向において外側を向く上板部５３又は下板部５４と、第１中空フレーム４０Ａのうち第２中空フレーム４０Ｂを向く部分と、第２中空フレーム４０Ｂのうち第１中空フレーム４０Ａを向く部分とのうちの少なくとも１つの部分であれば、スイングアーム３０の強度を確保することができる。このように、薄板部と厚板部とが混在することで、スイングアーム３０の強度を確保しつつ、軽量化を図り、かつ、湯流しを容易にすることができる。

また、第１中空フレーム４０Ａは、第１内部空間４０Ａｈのうちピボットシャフト３２側の端部よりも当該ピボットシャフト３２の長手方向中央側の位置で貫通孔３２ｈに連なるシャフト連結内部空間４１Ａｈを有するため、ピボットシャフト３２の両端近くを筒形状に保ちつつ、ピボットシャフト３２の貫通孔と第１中空フレーム４０Ａとを共通する中子６０によって形成し易い。同様に、第２中空フレーム４０Ｂがシャフト連結内部空間４１Ｂｈを有する構成とすることで、ピボットシャフト３２の貫通孔と第２中空フレーム４０Ｂとを共通する中子６０によって形成し易い。また、スイングアーム用中子６０を成形する際に、砂の流動方向を第１フレーム中子６４Ａ及び第２フレーム中子６４Ｂの先端部からピボットシャフト３２に向う一方向に統一することが可能となり、砂を中子成形用の型内に充填し易い。

また、以上のように構成されたスイングアーム用中子６０によると、当該スイングアーム用中子６０を用いることによって、貫通孔３２ｈを有するピボットシャフト３２と、第１内部空間４０Ａｈを有する第１中空フレーム４０Ａと、第２内部空間４０Ｂｈを有する第２中空フレーム４０Ｂと、連結内部空間５０ｈを有する中空連結部５０とを有するスイングアーム３０における各内部空間を形成することができる。また、補助連結中子６８を、スイングアーム用中子６０を型内において位置決めするために用いることができる。また、補助連結中子６８によって、第１フレーム中子６４Ａと第２フレーム中子６４Ｂとをしっかりと一定の位置関係で保持することができる。これにより、スイングアーム３０における内部空間が精度よく形成される。

また、第１フレーム中子６４Ａは、開口６４Ａ１ｈを有する第１フレーム中子本体６４Ａ１と、開口６４Ａ１ｈを閉じる第１キャップ中子６４Ａ２とを備え、第２フレーム中子６４Ｂは、開口６４Ｂ１ｈを有する第２フレーム中子本体６４Ｂ１と、開口６４Ｂ１ｈを閉じる第２キャップ中子６４Ｂ２とを備えるため、中空構造を有する第１フレーム中子６４Ａ及び第２フレーム中子６４Ｂを容易に製造することができる。

本スイングアーム用中子６０は、上記スイングアーム３０を前提としないスイングアーム、例えば、曲板部を有さないスイングアームについても製造時に利用可能である。

＜鋳造装置について＞
上記スイングアーム３０の鋳造時に利用可能な鋳造装置１００の一例について説明する。図８は鋳造装置１００を示す概略斜視図である。なお、鋳造装置１００自体は、スイングアーム３０ではない、一般的な鋳造物の鋳造に利用可能である。

鋳造装置１００は、鋳造用型１１０と、加熱装置１２０とを備える。本実施形態では、鋳造用型１１０は、第１鋳造用型１１０Ａと第２鋳造用型１１０Ｂとを備える。第１鋳造用型１１０Ａの型面１１０Ａｆと、第２鋳造用型１１０Ｂの型面とが対向した状態で、第１鋳造用型１１０Ａと第２鋳造用型１１０Ｂとが合体することで、鋳造物を成形可能な空間が形成される。本実施形態では、鋳造物としてスイングアーム３０が想定されている。

加熱装置１２０は、第１加熱装置１２０Ａと、第２加熱装置１２０Ｂとを含む。第１加熱装置１２０Ａは、第１鋳造用型１１０Ａの型面１１０Ａｆとは反対側に位置し、当該第１鋳造用型１１０Ａを加熱する。第２加熱装置１２０Ｂと、第２鋳造用型１１０Ｂの型面とは反対側に位置し、第２鋳造用型１１０Ｂを加熱する。

第１加熱装置１２０Ａと、第２加熱装置１２０Ｂとは、型面１１０Ａｆとは反対側に配置されている。このため、鋳造開始後においても、鋳造用型１１０Ａ、１１０Ｂの加熱を継続することができる。

例えば、鋳造用型１１０が型面１１０Ａｆ側からバーナーによって加熱される場合を考える。重力鋳造においては、鋳造用型１１０が２５０～５００度を保つことが要請されている。しかしながら、型面１１０Ａｆ側からバーナーによって加熱する場合、鋳造開始後に加熱することができない。繰返して鋳造する場合を想定すると、溶湯による入熱によって鋳造用型１１０を一定の範囲の保つことが考えられる。

しかしながら、本実施形態で説明したスイングアーム３０のような中空部材では、必要とされる強度及び湯流れ性等を考慮して厚みの最適化が検討され、結果、厚みの最適化検討前と比較して、金型で成型する表面積に対して供給される溶湯の量が少なくなっている。このため、鋳造用型１１０の体積及び熱容量に対する入熱が少なく、繰返して鋳造すると、鋳造用型１１０が冷めていくことが考えられる。鋳造用型１１０が冷めてしまうと、溶湯が鋳造用型１１０内で湯回り中に冷めてしまうため、湯回り性を維持できないことが考えられる。

本例では、第１加熱装置１２０Ａ及び第２加熱装置１２０Ｂによって、型面１１０Ａｆとは反対側から第１鋳造用型１１０Ａ及び第２鋳造用型１１０Ｂを加熱することができる。このため、鋳造開始後においても、鋳造用型１１０を加熱することができ、連続的に鋳造する場合であっても、鋳造用型１１０の温度を鋳造に適した温度に維持し易い。これにより、各鋳造作業において温度不均一となることによる湯回り不良が抑制される。

加熱装置１２０は、鋳造用型１１０を加熱し得る構成であればよく、可燃ガス等の燃焼熱及びジュール熱等のいずれの熱を利用した加熱装置であってもよい。本実施形態では、可燃ガスを利用した加熱装置１２０の例が示される。

図９は加熱装置１２０Ａの一例を示す平面図である。図１０は図９のＸ－Ｘ線断面図である。

加熱装置１２０Ａは、加熱装置本体１２２と、ノズル１４０と、栓１４２とを備える。加熱装置本体１２２は、第１鋳造用型１１０Ａの大きさに応じて、１つ又は複数並べて配置される場合がある。なお、加熱装置１２０Ｂは、加熱装置１２０Ａと同様構成であってもよい。

加熱装置本体１２２は、可燃ガス流路１２４と、複数の導出孔１２６とを有している。本実施形態では、複数の導出孔１２６は、少なくとも２次元方向に分散している。

一例として、加熱装置本体１２２は、金属製であり、方形板状である。加熱装置本体１２２に、複数の可燃ガス流路１２４が縦複数列、横複数列に並ぶように形成されている。各可燃ガス流路１２４は、加熱装置本体１２２の厚み方向中間部に位置している。縦方向の可燃ガス流路１２４と、横方向の可燃ガス流路１２４とは、平面視における交差箇所で互いに繋がっている。複数の可燃ガス流路１２４の端部は、外部に開口していてもよいし、開口していなくてもよい。複数の可燃ガス流路１２４の端部のうちの少なくとも１つに、可燃ガスの供給管１３０が連結される。複数の可燃ガス流路１２４の端部のうちの残りは、当初から閉じされているか、端部栓１３２によって閉じられる。複数の可燃ガス流路１２４が互いの交差箇所で連通しているため、供給管１３０を介して供給される可燃ガスは、全ての可燃ガス流路１２４に供給され得る。

加熱装置本体１２２の一方主面において、複数の可燃ガス流路１２４を通過する複数位置に、当該可燃ガス流路１２４から外部空間に繋がる導出孔１２６が形成される。本実施形態では、複数の可燃ガス流路１２４の複数の交差箇所のそれぞれに、導出孔１２６が形成される。複数の可燃ガス流路１２４の複数の交差箇所は、格子点状に分散して位置しているため、複数の導出孔１２６も、各格子点に対応する位置に縦横に分散して位置する。

ノズル１４０は、複数の導出孔１２６のうちの少なくとも１つに取付けられる。ノズル１４０は、可燃ガス流路１２４内を流れる可燃ガスを外部に導いて燃焼可能なように噴出する。例えば、ノズル１４０は、可燃ガス流路１２４及び外部に連通する燃焼ガス流路と、燃焼ガス流路の途中から外部空間に繋がる空気取入流路とを有するバーナーチップである。ノズル１４０は、可燃ガス流路１２４内を流れる可燃ガスの圧によって、可燃ガス流路１２４内の可燃ガスをノズル１４０の先端に流出させる。また、ノズル１４０は、可燃ガスによる負圧によって空気取入流路を介して空気を取入れ、当該空気を前記可燃ガスに混合してノズル１４０の先端側に流出させることができる。ノズル１４０の先端から空気と混合された可燃ガスが流出されることによって、ノズル１４０の先端で可燃ガスが良好に燃焼する。ノズル１４０は、例えば、導出孔１２６に対してねじ止等によって着脱可能に装着されるとよい。

栓１４２は、複数の導出孔１２６のうちノズル１４０が取付けられていない残部に取付けられて、導出孔１２６を閉じる。栓１４２は、例えば、導出孔１２６にねじ止等によって着脱可能に装着される。

このように、複数の導出孔１２６のうちの一部にノズル１４０が取付けられることによって、当該ノズル１４０が取付けられた位置では、鋳造用型１１０が加熱される。複数の導出孔１２６のうち栓１４２が取付けられた位置では、鋳造用型１１０の加熱が抑制される。

これにより、鋳造用型１１０において加熱が望まれる位置に応じて、複数の導出孔のうちの少なくとも１つにノズルを取付けて、加熱することができる。例えば、上記スイングアーム３０を前提とすると、鋳造用型１１０のうちピボットシャフト３２寄りの部分では、型面１１０Ａｆの形成領域が広いため、比較的広い領域を加熱するこのが要請される可能性がある。この場合、例えば、ピボットシャフト３２及び中空連結部５０を含む領域では、全ての導出孔１２６にノズル１４０を取付けて加熱することが考えられる。これに対して、鋳造用型１１０のうちピボットシャフト３２とは反対側の部分では、第１中空フレーム４０Ａの先端部と第２フレーム中子６４Ｂの先端部を形成する型面１１０Ａｆが存在し、当該型面１１０Ａｆの間の領域については鋳造に適した高温を維持しなくてもよい。そこで、加熱装置本体１２２のうち第１中空フレーム４０Ａの先端部と第２フレーム中子６４Ｂの先端部に対応する領域における導出孔１２６にはノズル１４０を装着し、各フレーム中子６４Ａ、６４Ｂの間の導出孔１２６には栓１４２を装着することが考えられる。これにより、鋳造物に応じた箇所を適切に加熱することができ、可燃ガスの無駄な燃焼、過剰加熱等が抑制される。

この鋳造装置１００がスイングアーム３０を製造する装置であることを想定すると、型面１１０Ａｆが中空空間を有する中空鋳造物であるスイングアーム３０の外面の少なくとも一部を形成し、鋳造用型１１０は、中空空間を形成するスイングアーム用中子６０を支持する支持部１１２を有している。支持部１１２は、例えば、補助連結中子６８を支持する部分である。

このように、中空鋳造物を鋳造する場合、注入される溶湯の量が少ないため、鋳造用型１１０の体積等に応じた熱容量に対する入熱が少ない。このため、繰返し鋳造を行っても、型の温度が、湯回り性を良好にするのに不十分な温度となる可能性がある。上記のように、ノズル１４０で加熱することによって、鋳造用型１１０の温度を、鋳造するのに良好な温度に保つことができる。

鋳造物の形状が変り、鋳造用型１１０が交換されると、鋳造物の形状に応じて、複数の導出孔１２６に対するノズル１４０及び栓１４２の取付位置は適宜変更されるとよい。

｛変形例｝
なお、上記各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。

上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この開示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、この開示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。

なお、本明細書及び図面は下記各態様を開示する。

第１の態様は、成形過程で溶湯が形成され、長手方向に貫通する貫通孔を有する筒形状であるピボットシャフトと、第１内部空間を有し、前記ピボットシャフトから前記ピボットシャフトに対して交差する方向に延びる第１中空フレームと、第２内部空間を有し、前記第１中空フレームに対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボットシャフトから延びる第２中空フレームと、前記第１内部空間及び前記第２内部空間に繋がる連結内部空間と、前記第１中空フレームの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部とを有し、前記第１中空フレームの長手方向中間部と前記第２中空フレームの長手方向中間部とを連結する中空連結部と、を備える鋳造スイングアームである。

この鋳造スイングアームによると、ピボットシャフトに供給された溶湯は、第１中空フレームと第２中空フレームとを経由して中空連結部に流れ込む。中空連結部は、第１中空シャフトの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部を有する。このため、溶湯口から型内に流れ込んだ溶湯は、曲板部を形成する型内空間を円滑に流れることができる。よって、中空構造のスイングアームを鋳造する際に、湯流れを良好にすることができる。

第２の態様は、第１の態様に係る鋳造スイングアームであって、前記ピボットシャフトに、成形過程で前記ピボットシャフト内に部分的に突出するシャフト内溶湯口が形成される。この場合、成形過程において、シャフト内溶湯口によって、溶湯が型内に流れ込む流路を大きくすることができ、溶湯が型内に円滑に流れ込むことができる。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る鋳造スイングアームであって、厚板部と、前記厚板部よりも薄い薄板部とを含み、前記曲板部は、前記厚板部と前記薄板部とを繋ぐ部分に位置する部分を含む。この場合、厚板部から薄板部に向けて曲板部を介して溶湯を円滑に流すことができる。

この場合において、前記薄板部は、３．００ｍｍ以上の厚みを有し、前記中空連結部のうち前記ピボットシャフトを向く部分であり、前記厚板部は、前記中空連結部のうち前記第１中空フレームと前記中空連結部とに対して直交する方向において外側を向く部分と、前記第１中空フレームのうち前記第２中空フレームを向く部分と、前記第２中空フレームのうち前記第１中空フレームを向く部分とのうちの少なくとも１つの部分であってもよい。この場合、薄板部は、３．００ｍｍ以上の厚みを有するため、重力鋳造等においても、湯流しすることが容易である。厚板部は、薄板部よりも厚いので強度確保するのに適する。薄板部と厚板部とが混在することで、強度を確保しつつ、軽量化を図り、かつ、湯流しを容易にすることができる。

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スイングアームであって、前記第１中空フレームは、前記第１内部空間のうち前記ピボットシャフト側の端部よりも前記ピボットシャフトの長手方向中央側の位置で前記貫通孔内に連なるシャフト連結内部空間を有する。これにより、ピボットシャフトの両端近くを筒形状に保ちつつ、ピボットシャフトの貫通孔と第１中空フレームの内部空間とを共通する中子によって形成し易い。

第５の態様は、棒状のピボット中子と、前記ピボット中子から前記ピボット中子に対して交差する方向に延びる第１フレーム中子と、前記第１フレーム中子に対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボット中子から延びる第２フレーム中子と、前記第１フレーム中子の長手方向中間部と前記第２フレーム中子の長手方向中間部とを連結する連結中子と、前記連結中子よりも前記第１フレーム中子と前記第２フレーム中子との先端側で、前記第１フレーム中子と前記第２フレーム中子とを連結する補助連結中子と、を備える鋳造スイングアーム成形用中子である。

この鋳造スイングアーム成形用中子を用いることによって、貫通孔を有するピボットシャフトと、第１内部空間を有し、前記ピボットシャフトから前記ピボットシャフトに対して交差する方向に延びる第１中空フレームと、第２内部空間を有し、前記第１フレームに対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボットシャフトから延びる第２中空フレームと、前記第１内部空間及び前記第２内部空間に繋がる連結内部空間を有し、前記第１フレームの長手方向中間部と前記第２フレームの長手方向中間部とを連結する中空連結部と、を備える鋳造スイングアームにおける、各内部空間を形成することができる。補助連結中子は、鋳造スイングアーム成形用中子を型内において位置決めするために用いることができる。補助連結中子は、第１フレーム中子と第２フレーム中子とをしっかりと保持する役割を果すこともできる。これにより、鋳造スイングアームにおける内部空間が精度よく形成される。

第６の態様は、第５の態様に係る鋳造スイングアーム成形用中子であって、前記第１フレーム中子は、開口を含む中空空間を有する第１フレーム中子本体と、前記第１フレーム中子本体の前記開口を閉じる第１キャップ中子とを備え、前記第２フレーム中子は、開口を含む中空空間を有する第２フレーム中子本体と、前記第２フレーム中子本体の前記開口を閉じる第２キャップ中子とを備える。これにより、中空構造を有する第１フレーム中子及び第２フレーム中子を容易に製造することができる。

第７の態様に係る鋳造装置は、型面を有する鋳造用型と、前記鋳造用型に対して前記型面とは反対側に位置し、前記鋳造用型を加熱する加熱装置と、を備える鋳造装置である。

この鋳造装置によると、加熱装置によって、型面とは反対側から鋳造用型を加熱することができる。このため、鋳造開始後においても、鋳造用型を加熱することができる。このため、連続的に鋳造する場合においても、鋳造用型の温度を鋳造に適した温度に維持し易い。よって、温度不均一による湯回り不良も抑制できる。

第８の態様は、第７の態様に係る鋳造装置であって、前記加熱装置は、可燃ガス流路と、前記可燃ガス流路を外部に連通させる複数の導出孔とを有する加熱装置本体と、前記複数の導出孔のうちの少なくとも１つに取付けられ、前記可燃ガス流路内を流れる可燃ガスを外部に導いて燃焼可能なように噴出するノズルと、前記複数の導出孔のうちの残部に取付けられて、前記導出孔を閉じる栓と、を含む。これにより、鋳造用型において加熱が望まれる位置に応じて、複数の導出孔のうちの少なくとも１つにノズルを取付けて、加熱することができる。

第９の態様は、第８の態様に係る鋳造装置であって、前記複数の導出孔は、少なくとも２次元方向に分散しているものである。これにより、鋳造用型において加熱が望まれる位置に応じて、２次元的に様々な態様で加熱することができる。

第１０の態様は、第７から第９のいずれか１つの態様に係る鋳造装置であって、前記型面は、中空空間を有する中空鋳造物の外面の少なくとも一部を形成し、前記鋳造用型は、前記中空空間を形成する中子を支持する支持部を有するものである。中空鋳造物を鋳造する場合、注入される溶湯の量が少ないため、型の体積等に応じた熱容量に対する入熱が少ない。このため、繰返し鋳造を行っても、型の温度が、湯回り性を良好にするのに不十分な温度となる可能性がある。第１１の態様のように、加熱装置で加熱することによって、型の温度を、鋳造するのに良好な温度に保つことができる。

３０ スイングアーム
３２ ピボットシャフト
３２ｈ 貫通孔
３８ 溶湯口跡
３８Ｂ シャフト内溶湯口跡
４０Ａ 第１中空フレーム
４０Ａｈ 第１内部空間
４０Ｂ 第２中空フレーム
４０Ｂｈ 第２内部空間
４１Ａｈ、４１Ｂｈ シャフト連結内部空間
５０ 中空連結部
５０ｈ 連結内部空間
５１ 前板部
５１ａ、５２ａ、５６ 曲板部
５３ 上板部
５４ 下板部
６０ スイングアーム用中子
６２ ピボット中子
６４Ａ 第１フレーム中子
６４Ａ１ 第１フレーム中子本体
６４Ａ１ｈ 開口
６４Ａ２ 第１キャップ中子
６４Ｂ 第２フレーム中子
６４Ｂ１ 第２フレーム中子本体
６４Ｂ１ｈ 開口
６４Ｂ２ 第２キャップ中子
６６ 連結中子
６８ 補助連結中子
１００ 鋳造装置
１１０ 鋳造用型
１１０Ａ 第１鋳造用型
１１０Ａｆ 型面
１１０Ｂ 第２鋳造用型
１１２ 支持部
１２０ 加熱装置
１２０Ａ 第１加熱装置
１２０Ｂ 第２加熱装置
１２２ 加熱装置本体
１２４ 可燃ガス流路
１２６ 導出孔
１３０ 供給管
１４０ ノズル
１４２ 栓

Claims (10)

1. 成形過程で溶湯が形成され、長手方向に貫通する貫通孔を有する筒形状であるピボットシャフトと、
   第１内部空間を有し、前記ピボットシャフトから前記ピボットシャフトに対して交差する方向に延びる第１中空フレームと、
   第２内部空間を有し、前記第１中空フレームに対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボットシャフトから延びる第２中空フレームと、
   前記第１内部空間及び前記第２内部空間に繋がる連結内部空間と、前記第１中空フレームの長手方向に対して交差する少なくとも１つの方向に沿って見て曲面である曲板部とを有し、前記第１中空フレームの長手方向中間部と前記第２中空フレームの長手方向中間部とを連結する中空連結部と、
   を備える鋳造スイングアーム。
2. 請求項１に記載の鋳造スイングアームであって、
   前記ピボットシャフトに、成形過程で前記ピボットシャフト内に部分的に突出するシャフト内溶湯口が形成される、鋳造スイングアーム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の鋳造スイングアームであって、
   厚板部と、前記厚板部よりも薄い薄板部とを含み、
   前記曲板部は、前記厚板部と前記薄板部とを繋ぐ部分に位置する部分を含む、鋳造スイングアーム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の鋳造スイングアームであって、
   前記第１中空フレームは、前記第１内部空間のうち前記ピボットシャフト側の端部よりも前記ピボットシャフトの長手方向中央側の位置で前記貫通孔内に連なるシャフト連結内部空間を有する、鋳造スイングアーム。
5. 棒状のピボット中子と、
   前記ピボット中子から前記ピボット中子に対して交差する方向に延びる第１フレーム中子と、
   前記第１フレーム中子に対して間隔を空けた並行姿勢で、前記ピボット中子から延びる第２フレーム中子と、
   前記第１フレーム中子の長手方向中間部と前記第２フレーム中子の長手方向中間部とを連結する連結中子と、
   前記連結中子よりも前記第１フレーム中子と前記第２フレーム中子との先端側で、前記第１フレーム中子と前記第２フレーム中子とを連結する補助連結中子と、
   を備える鋳造スイングアーム成形用中子。
6. 請求項５に記載の鋳造スイングアーム成形用中子であって、
   前記第１フレーム中子は、開口を含む中空空間を有する第１フレーム中子本体と、前記第１フレーム中子本体の前記開口を閉じる第１キャップ中子とを備え、
   前記第２フレーム中子は、開口を含む中空空間を有する第２フレーム中子本体と、前記第２フレーム中子本体の前記開口を閉じる第２キャップ中子とを備える、鋳造スイングアーム成形用中子。
7. 型面を有する鋳造用型と、
   前記鋳造用型に対して前記型面とは反対側に位置し、前記鋳造用型を加熱する加熱装置と、
   を備える鋳造装置。
8. 請求項７に記載の鋳造装置であって、
   前記加熱装置は、
   可燃ガス流路と、前記可燃ガス流路を外部に連通させる複数の導出孔とを有する加熱装置本体と、
   前記複数の導出孔のうちの少なくとも１つに取付けられ、前記可燃ガス流路内を流れる可燃ガスを外部に導いて燃焼可能なように噴出するノズルと、
   前記複数の導出孔のうちの残部に取付けられて、前記導出孔を閉じる栓と、
   を含む、鋳造装置。
9. 請求項８に記載の鋳造装置であって、
   前記複数の導出孔は、少なくとも２次元方向に分散している、鋳造装置。
10. 請求項７から請求項９のいずれか１つに記載の鋳造装置であって、
    前記型面は、中空空間を有する中空鋳造物の外面の少なくとも一部を形成し、
    前記鋳造用型は、前記中空空間を形成する中子を支持する支持部を有する、鋳造装置。

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