鋳造装置のガス抜き装置およびガス抜き方法
【課題】中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出することで、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法の提供を課題とする。
【解決手段】鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００のガス抜き装置１であって、前記中子１１の表面と前記鋳造金型１０の外部とを連通する中空構造のガス抜きピン２を備え、前記ガス抜きピン２は、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する電熱器（加熱手段）５を有する。
【解決手段】鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００のガス抜き装置１であって、前記中子１１の表面と前記鋳造金型１０の外部とを連通する中空構造のガス抜きピン２を備え、前記ガス抜きピン２は、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する電熱器（加熱手段）５を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば低圧鋳造法などに用いられる中子を備えた鋳造装置において、良好な鋳造品質を確保するべく、中子から発生するガスをキャビティの外部に効果的に排出する、鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばエンジン部品のひとつであるアルミニウム合金製のシリンダヘッドなどのように、複雑な形状からなる内部空間を有する部品（鋳造製品）の製造については、中子を備えた鋳造装置による低圧鋳造法が用いられている。
前記鋳造装置は、複数個に分割され開閉（「型開き」、および「型閉じ」）可能に設けられた鋳造金型を備え、該鋳造金型内の空間部（以下、「キャビティ」と記す）には、複数の中子が固定保持される。また、鋳造金型の下方には湯口が設けられ、該湯口を介してキャビティの内部に金属溶湯を押し上げ注入することで、前記中子の周囲に金属溶湯が充填される。そして、充填された金属溶湯が冷却されて凝固することで、内部空間を有する部品が製造される。
【０００３】
ここで、キャビティ内に固定保持される複数の中子は、各々所定の形状に造形された細粒ケイ砂を、レジン（熱可塑性樹脂）によって硬化させることで形成されるところ、前記キャビティ内に充填される金属溶湯の温度は通常略６５０℃もの高温となり、該金属溶湯の熱によって中子内のレジン（熱可塑性樹脂）が熱分解を起こしてガス（以下、「中子ガス」と記す）を発生することとなる。
そして、発生した中子ガスは金属溶湯の内部に留まり、鋳造製品の内部において、ガス欠陥（所謂ひけ巣など）を引き起こす要因となっていた。
【０００４】
このようなガス欠陥の要因ともなる中子ガスをキャビティの外部へ排出する技術のひとつとして、ガス抜きピンが知られている。
ここで、従来のガス抜きピンの構造について図６を用いて説明する。
図６は従来のガス抜きピン５１を用いた鋳造装置２００の全体的な構成を示した側面断面図である。
なお、便宜上、図６の上下方向を鋳造装置２００の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【０００５】
鋳造装置２００は、上型金型５２Ａや横型金型５２Ｂ・５２Ｂ・・・や下型金型５２Ｃなど複数の金型からなる鋳造金型５２や、該鋳造金型５２のキャビティ５４内に固設される中子５３などにより構成される。
上型金型５２Ａの前後中央部には、上下方向に貫通する連通孔５２ａが穿孔され、該連通孔５２ａを介してガス抜きピン５１が挿設される。
【０００６】
ガス抜きピン５１は中空部材からなり、その上端部には平面視半径方向に突出する係止部５１ａが形成される。
また、ガス抜きピン５１の下端面は水平面状（ガス抜きピン５１の軸心に対して直交する平面状）に端面処理される一方、中子５３（図６において、前後中央部に位置する中子５３）の表面上部の中央部には、水平面状（同じく、ガス抜きピン５１の軸心に対して直交する平面状）の底部を有する凹部５３ａが形成される。
【０００７】
そして、上型金型５２Ａの上方よりガス抜きピン５１を連通孔５２ａに挿入すると、係止部５１ａの下面が上型金型５２Ａの上面に当接され、上型金型５２Ａに対するガス抜きピン５１の上下方向の位置が規制される。
また、係止部５１ａによりガス抜きピン５１の上下方向の位置が規制された状態で、ガス抜きピン５１の下端面が中子５３の凹部５３ａの底部に当接する。
【０００８】
このように、ガス抜きピン５１を上型金型５２Ａに挿設することで、該ガス抜きピン５１の内径部５１ｂを介して中子５３の表面部と鋳造金型５２の外部とを連通する連通経路が形成される。
そして、中子５３より発生する中子ガス６０は、前記連通経路を通って鋳造金型５２の外部に排出されることとなる。
【０００９】
ところで、中子ガス６０は通常約２５０℃を下回ると液化し始め、最終的に凝固することが経験上知られている。一方、ガス抜きピン５１は周囲を上型金型５２Ａによって取り囲まれるとともに、一端部が鋳造金型５２外部の大気に開放されている。
よって、ガス抜きピン５１には、冷却工程において冷却された上型金型５２Ａの温度や、大気の温度などが伝達され、中子ガス６０は、ガス抜きピン５１の内径部（連通経路）を通過する途中に徐々に冷やされて液化し、最終的に固体となってガス抜きピン５１の内径部に固着することとなる（図６において、固着した中子ガスを中子ガス６１と示す）。
【００１０】
そして、ガス抜きピン５１を介して中子ガス（気体状態）６０をキャビティ５４の外部、即ち鋳造金型５２の外部に排出するに従い、ガス抜きピン５１の内径部（連通経路）に固着する中子ガス（固体状態）６１は次第に増加し、最終的には、固着した中子ガス（固体状態）６１によってガス抜きピン５１の内径部（連通経路）が完全に塞がれる。その結果、中子ガス（気体状態）６０をキャビティ５４の外部へ排出することができなくなり、鋳造製品内部のガス欠陥（所謂ひけ巣など）を引き起こすことになる。
【００１１】
このような問題点を改善し、中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出して良好な鋳造品質を確保するための技術として、従来から様々な方策が提案されている。
即ち、「特許文献１」においては、鋳造金型と該鋳造金型内に組み付けた中子で構成する鋳型キャビティ内へ金属溶湯を押し上げ注入する低圧鋳造方法に関し、中子の幅木部にエア通路を設け、金属溶湯が鋳型キャビティ内へ到達するまでは、上記エア通路を通じて中子内に冷却気体を供給することにより、鋳造金型内に組み付けた中子を冷却し、次いで、鋳型キャビティ内への金属溶湯の注入時は、上記エア通路から発生する中子ガスを吸引する技術が開示されている。
【００１２】
また、「特許文献２」においては、鋳型内に配置された中子に連通しつつ外部に開口するガス抜き通路を設けるとともに、鋳型内部もしくは鋳型表面に沿って設けた空気通路を上記ガス抜き通路と合流させ、上記空気通路に圧縮空気を供給することにより、合流部におけるベンチュリ効果をもって中子ガスを吸引して排出するようにした鋳型の中子ガス排出装置に関する技術が開示されている。
【００１３】
また、「特許文献３」においては、鋳造金型に貫通形成されたガス抜き孔に挿入されるガス抜きピンを有し、上記ガス抜きピンは、上記ガス抜き孔に挿入された状態においてピン外周部とガス抜き孔の内面との間に鋳造金型の内部と外部とに通じるガス逃がしギャップが形成されるような外形・寸法とし、このガス抜きピンの内部には軸線方向に延びかつ奥端が閉じた中空孔を設けるとともにこの中空孔の側面壁に上記ガス逃がしギャップに連通する側面貫通孔を設け、上記中空孔に供給される気体を上記側面貫通孔から上記ガス逃がしギャップに向かって噴出させるようにした、鋳造金型設備におけるガス抜き装置に関する技術が開示されている。
【００１４】
また、「特許文献４」においては、シェル中子を用いて鋳造を行う鋳造機（鋳造装置）の鋳造金型の接続口に接続される略Ｔ字管と、該略Ｔ字管内へ空気を供給する空気供給手段とを備え、該略Ｔ字管は、略一直線状に延びる第一管部と該第一管部の中途位置に接続された第二管部とを備え、該空気供給手段は該第一管部に接続され、該接続口は該第二管部に接続され、該空気供給手段によって該略Ｔ字管内の該第一管部と該第二管部との接続位置方向に向けて該空気が供給されることによって、該シェル中子から発生するガスが該第二管部を介して該第一管部内へと吸引される鋳造機用ガス吸引装置に関する技術が開示されている。
そして、前記鋳造機用ガス吸引装置は、該略Ｔ字管を高温に維持するために、該略Ｔ字管の外周であって該接続位置の周辺部分に配設される第一加熱手段と、該空気供給手段により供給される該空気の温度を高温にするために、該略Ｔ字管の内部であって該接続位置よりも該空気の流れる方向の上流側の位置に配設された第二加熱手段とを有することとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平５−１４６８６２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４１５７号公報
【特許文献３】特開平７−５１７９５号公報
【特許文献４】特開２００５−１１１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、前記「特許文献１」に示す技術では、キャビティの内部に金属溶湯を注湯する直前まで中子を冷却することで、中子ガスの発生自体を抑えるに留まり、その後、一旦キャビティ内部への金属溶湯の注湯を開始すれば、エア通路を介して中子ガスを吸引装置で吸引し、強制的にキャビティ外へ放出することとしている。
よって、前記「特許文献１」に示す技術では、冷却された中子ガスが固体となって連通経路（エア通路）に固着して、該連通経路（エア通路）を塞いでしまう現象に対処することはできない。
【００１７】
また、前記「特許文献２」、および前記「特許文献３」に示す技術においても、ベンチュリ効果によってキャビティ内と鋳造金型外部を連通する連通経路内の吸引力を高め、該連通経路を通る中子ガスを強制的にキャビティ外へ放出することが可能となるものの、冷却された中子ガスが固体となって連通経路（エア通路）に固着して、該連通経路（エア通路）を塞いでしまう現象に対処することはできない。
【００１８】
さらに、前記「特許文献４」に示す技術に拠れば、連通経路におけるヒーターを具備する箇所においては中子ガスの固着を防ぐことは可能であるとも思える。
しかし、連通経路において、前記ヒーターは鋳造金型の外部に位置する、コンプレッサなどと繋がる第一管部との合流部のみであり、キャビティ内から上型金型の内部を通って該第一管部との合流部に至るまでの範囲についてはヒーターが配設されておらず、冷却された中子ガスが固体となって連通経路（エア通路）に固着して、該連通経路（エア通路）を塞いでしまう現象を完全に対処することはできない。
【００１９】
以上のような問題点に鑑み、本発明においては、中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出することで、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００２１】
即ち、請求項１においては、金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き装置であって、前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する中空構造のガス抜きピンを備え、前記ガス抜きピンは、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する加熱手段を有するものである。
【００２２】
請求項２においては、請求項１に記載の鋳造装置のガス抜き装置であって、前記ガス抜きピンは、中空部材からなる外筒と内筒とを有し、前記内筒は、前記外筒の内周部に同軸上に挿設され、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間に形成される間隙を介して前記加熱手段が配設されるものである。
【００２３】
請求項３においては、請求項１、または請求項２に記載の鋳造装置のガス抜き装置であって、前記ガス抜きピンの内周部は、前記加熱手段によって、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されるものである。
【００２４】
請求項４においては、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き装置であって、前記ガス抜きピンは、自身の温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段によって検出した温度に基づいて、前記加熱手段を介して前記ガス抜きピンを温調するものである。
【００２５】
請求項５においては、金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き方法であって、前記鋳造装置に、前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する連通経路を設け、前記連通通路を、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱し、前記連通通路を介して、前記中子より発生するガスを金型の外部に排出するものである。
【００２６】
請求項６においては、請求項５に記載の鋳造装置のガス抜き方法であって、前記連通通路は、中空部材からなる内筒の内周部によって形成され、前記内筒の外周部には、同じく中空部材からなる外筒が該内筒と同軸上、且つ前記内筒の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、前記内筒の外周部と前記外筒の内周部との間に形成される間隙に、前記連通通路を加熱する加熱手段を配設するものである。
【００２７】
請求項７においては、請求項５、または請求項６に記載の鋳造装置のガス抜き方法であって、前記連通通路は、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されるものである。
【００２８】
請求項８においては、請求項５乃至請求項７のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き方法であって、前記連通通路は、自身の温度を検出し、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて低い場合、前記連通通路は、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱され、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて高い場合、前記連通通路は、加熱されないものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明における鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法に拠れば、中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係るガス抜き装置を用いた、鋳造装置の全体的な構成を示した側面断面図。
【図２】同じくガス抜きピンの近傍を示した側面断面拡大図。
【図３】ガス抜きピンを構成する外筒を示した図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は上下両端部を（ａ）の矢印Ｂからみた断面図として示した側面図。
【図４】ガス抜きピンを構成する内筒を示した図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は上下両端部を（ａ）の矢印Ｃからみた断面図として示した側面図。
【図５】ガス抜き装置を構成する電熱器を示した側面図。
【図６】従来のガス抜きピンを用いた鋳造装置の全体的な構成を示した側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
［鋳造装置１００］
先ず、本発明に係るガス抜き装置１を備えた鋳造装置１００の全体構成について、図１を用いて説明する。
なお、便宜上、図１の上下方向を鋳造装置１００の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００３３】
本実施例における鋳造装置１００は、例えばエンジン部品のひとつであるアルミニウム合金製のシリンダヘッドなどのように、複雑な形状からなる内部空間を有する部品（鋳造製品）を低圧鋳造法によって形成するための装置である。
なお、本発明を具現化する鋳造装置は、本実施例における低圧鋳造法を用いた装置に限定されるものではない。即ち、中子を備えた鋳造装置であれば、例えば高圧鋳造法やダイカスト法など、あらゆる鋳造方法を用いてもよい。
鋳造装置１００は、主に鋳造金型１０や中子１１やガス抜き装置１などを備えて構成される。
【００３４】
先ず、鋳造金型１０について説明する。
鋳造金型１０は、該鋳造金型１０内の空間部に溶融されたアルミニウム合金（以下、「金属溶湯」と記す）を流し込み、鋳造製品の形状を形成するための部位である。
鋳造金型１０は上型金型１０Ａや横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・や下型金型１０Ｃなど、複数の金型に分割して構成される。
【００３５】
前記金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃは、下型金型１０Ｃの上方に横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・を配置し、さらに横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・の上方に上型金型１０Ａを配置して構成される。
そして、これら金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃは、下型金型１０Ｃを基準として、上型金型１０Ａが上下方向へ移動可能に、横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が水平方向へ移動可能にそれぞれ構成される。
【００３６】
より具体的には、上型金型１０Ａは、下型金型１０Ｃの上方において、図示せぬアクチュエーターを介して上下方向に移動可能に設けられる。
また、横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・は、下型金型１０Ｃの上方、且つ上型金型１０Ａの下方において、複数の金型に分割して構成され、図示せぬ案内ガイドなどによって水平面（上型金型１０Ａの移動方向に対して直交する平面）上を、下型金型１０Ｃを中心とする平面視放射状に各々スライド移動可能に設けられる。
さらに、下型金型１０Ｃは、これら上型金型１０Ａや横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・の下方において、例えば、鋳造装置１００に設けられる固定テーブル１４の上面に、ボルトなどを介して着脱可能に固設される。
【００３７】
そして、上型金型１０Ａが下型金型１０Ｃに対して離間した上方位置に位置し、且つ複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が下型金型１０Ｃに対して離間した外方位置に位置する状態より、上型金型１０Ａが下型金型１０Ｃに向かって下方へと移動し、且つ複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が水平面上を下型金型１０Ｃに向かって各々スライド移動することで、鋳造金型１０は「型閉じ」される。その結果、鋳造金型１０内には、上型金型１０Ａ、複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・、および下型金型１０Ｃによって囲まれる空間部（以下、「キャビティ」と記す）１２が形成されるようになっている。
【００３８】
一方、このような「型閉じ」状態にある鋳造金型１０において、上型金型１０Ａが下型金型１０Ｃに対して離間する方向に上昇移動し、且つ複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が水平面上を下型金型１０Ｃに対して離間する外方向に各々スライド移動することで、鋳造金型１０は「型開き」される。
【００３９】
なお、本実施例においては、「型閉じ」動作の開始前に、後述する中子１１を、下型金型１０Ｃ或いは、横型金型１０Ｂの上面に予め配設することとしている。
そして、このような状態から鋳造金型１０の「型閉じ」を行うことで、前記中子１１は、下型金型１０Ｃと横型金型１０Ｂ或いは、横型金型１０Ｂと上型金型１０Ａによって挟持され、キャビティ１２内部の所定の箇所に確実に固定保持されるようになっている。
【００４０】
下型金型１０Ｃには、上下方向に貫通する複数の連通孔１０ｂ・１０ｂ・・・が穿孔され、これら連通孔１０ｂ・１０ｂ・・・に堰入れ子１３・１３・・・を同軸上に各々挿嵌することで、キャビティ１２の内部への金属溶湯の注湯口は形成される。
【００４１】
一方、これら堰入れ子１３・１３・・・の下方には、湯口入れ子１５が設けられる。
湯口入れ子１５は略半球形状に形成された凹部を有する碗状の部材からなり、その底面中央部には貫通孔１５ａが穿孔されている。そして、湯口入れ子１５は、例えば鋳造装置１００に設けられる固定テーブル１４の上面において、上方に開口するようにして固設されることで、前記貫通孔１５ａが鋳造装置１００の外部より金属溶湯を注ぎ込む供給管１６と連通されるようになっている。
【００４２】
また、固定テーブル１４の上面における、湯口入れ子１５の設けられる箇所は、他の箇所と比べて幾分下方に掘り下げた形状に形成される。
そして、湯口入れ子１５を固定テーブル１４に固設した状態で、さらに湯口入れ子１５の上方から下型金型１０Ｃを固定テーブル１４に固設することで、下型金型１０Ｃに配設される全ての堰入れ子１３・１３・・・は、湯口入れ子１５の上部と連通される。
【００４３】
このように、鋳造金型１０はキャビティ１２の内部に連通する複数の堰入れ子１３・１３・・・を具備し、該堰入れ子１３・１３・・・を介して、キャビティ１２内に金属溶湯を注ぎ込むための湯口入れ子１５と連結される。そして、湯口入れ子１５に供給された金属溶湯は、堰入れ子１３・１３・・・の内部を通じてキャビティ１２内に案内される。
【００４４】
即ち、鋳造金型１０を構成する金型群１０Ａ・１０Ｂ・・・が「型閉じ」し、鋳造金型１０の内部にキャビティ１２が形成されると、供給管１６を介して金属溶湯が一旦湯口入れ子１５の内部に流れ込み、その後、圧力の高められた状態にて、金属溶湯はキャビティ１２内に、堰入れ子１３・１３・・・を介して勢いよく噴出されるのである。
【００４５】
次に、中子１１について説明する。
中子１１は、内部に空間部を有する鋳造製品の鋳造において、キャビティ１２内に金属溶湯を流し込む前に、前記空間部にあたる部分として、予めキャビティ１２内に配設するための部材である。
つまり、キャビティ１２の内部において、中子１１が配設される箇所には金属溶湯が流れ込まないため、このような状態を保持しつつ金属溶湯を徐々に冷却することで、該金属溶湯は凝固され、中子１１の形状に沿った空間部を内部に有する鋳造製品が成形されるのである。
【００４６】
本実施例における中子１１は、鋳造装置１００によって鋳造されるシリンダヘッド内の様々な空間部に対応するべく、複数のパーツによって構成される。
具体的には、中子１１は、給排気ポートに相当するポート中子１１Ａ・１１Ａや、ウォータジャケットに相当するウォータジャケット中子１１Ｂなどにより構成される。（なお、ウォータジャケット中子１１Ｂは一体構造からなる一個の中子であるが、図１は断面図であるため複数の分割されたパーツとして示されている。）
【００４７】
そして、これら複数のパーツ（ポート中子１１Ａ・１１Ａやウォータジャケット中子１１Ｂ）からなる中子１１は、金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃによって挟持され、キャビティ１２内において、所定の姿勢で各々固定保持される。
【００４８】
例えば、ポート中子１１Ａ・１１Ａにおいては、その端部に幅木部１１ａ・１１ａが各々形成され、鋳造金型１０の「型閉じ」状態において、前記幅木部１１ａ・１１ａが下型金型１０Ｃと横型金型１０Ｂと（或いは、横型金型１０Ｂと上型金型１０Ａと）によって各々挟持されることで、ポート中子１１Ａ・１１Ａは、キャビティ１２内に位置規制されるとともに固定保持される。
【００４９】
また、図１においては示されていないが、ウォータジャケット中子１１Ｂについてもポート中子１１Ａ・１１Ａと同様に、その端部に幅木部が形成されており、該幅木部を金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃによって挟持することで、ウォータジャケット中子１１Ｂは、キャビティ１２内に位置規制されるとともに固定保持される。
【００５０】
ところで、このような構成からなる中子１１は、主としてレジン（フェノール樹脂など）を混合させた細粒ケイ砂を、シェルモールド法などによって造形することで形成される。
従って、キャビティ１２内に金属溶湯が注湯されると、中子１１に含有されるレジンは金属溶湯の熱によって熱分解を引き起こし、ガス（以下、「中子ガス」と記す）となって中子１１の表面部から発散される。
【００５１】
この場合、発生した中子ガスが外部に排出されずにキャビティ１２内に留まると、キャビティ１２内の背圧は上昇し、その結果、注湯された金属溶湯は湯回り不良を引き起こすこととなる。また、キャビティ１２内に充填された金属溶湯の凝固過程において、該キャビティ１２内に留まる中子ガスが該金属溶湯の内部に取り込まれ、その結果、鋳造製品内部のガス欠陥（所謂ひけ巣など）を引き起こす要因ともなる。
【００５２】
そこで、このような現象を回避して良好な鋳造品質を確保するべく、本実施例においては、ガス抜き装置１を鋳造金型１０に配設し、該ガス抜き装置１によってキャビティ１２内に留まる中子ガスを鋳造金型１０の外部に効果的に排出することとしている。
【００５３】
即ち、ガス抜き装置１は、加熱手段を具備する中空構造のガス抜きピン２を有し、該ガス抜きピン２を上型金型１０Ａに形成される連通孔１０ａに挿嵌することで、キャビティ１２の内部（厳密には、図１において、前後中央部に位置するウォータジャケット中子１１Ｂの上面）と、鋳造金型１０の外部とを連通する連通経路が形成される。
【００５４】
そして、中子１１より発散される中子ガスは、ガス抜きピン２によって形成された連通経路を通って鋳造金型１０の外部に排出される。この際、ガス抜きピン２は加熱手段によって、その内周部を軸心方向に沿って全体的（厳密には、後述する内筒４の本体部４ａの全体）に加熱されるため、中子ガスは連通経路の通過中に冷却されて凝固することもなく、気体の状態を維持したまま効果的に排出されるのである。
【００５５】
なお、本実施例においては、ガス抜きピン２を介して、とりわけウォータジャケット中子１１Ｂの表面部と鋳造金型１０の外部との連通経路を形成し、ポート中子１１Ａ・１１Ａについては、このような連通経路を形成しないこととしているが、これは以下の理由による。
【００５６】
即ち、キャビティ１２内へ金属溶湯を注湯し始めた段階においては、中子ガスは中子１１の表面全体に渡って任意の箇所より発散される。
その後、金属溶湯の注湯が進み、中子１１の下部が金属溶湯に埋没し始めると、中子１１表面部の埋没した下部においては、金属溶湯による内圧が発生し、中子ガスの発散は封じられる。
その結果、中子ガスは、未だ金属溶湯に埋没していない中子１１表面部の上部において、任意の箇所より発散される。
【００５７】
その後、さらに金属溶湯の注湯が進み、金属溶湯に中子１１が完全に埋没した状態（即ち、中子１１の周囲全体に渡って金属溶湯が存在する状態）になると、中子ガスは金属溶湯の内圧により、該中子１１の表面部より外部に向けて、もはや容易に発散することができなくなり、一時的に中子１１の内部に留まることとなる。
【００５８】
そして、中子１１内に留まった中子ガスは、該中子１１の内部で次第に容量を増加させ、ある容量を越えると、中子ガスは金属溶湯の内圧に抗して、中子１１の任意の箇所より大きな気泡となって発散されることとなる。
【００５９】
このようなことから、キャビティ１２内における配設位置の関係上、周囲全体を金属溶湯によって取り囲まれるウォータジャケット中子１１Ｂにおいては、キャビティ１２内への金属溶湯の注湯を開始する前に、予め上型金型１０Ａにガス抜きピン２を配設し、該ガス抜きピン２によって前後中央部の上面と、鋳造金型１０の外部とを連通する連通経路を形成することとしている。
【００６０】
その結果、例えウォータジャケット中子１１Ｂが溶湯金属に完全に埋没したとしても、該ウォータジャケット中子１１Ｂの表面部において、ガス抜きピン２と接する箇所は常に開放状態（金属溶湯の内圧による影響を受けず、大気圧に接する状態）を維持することとなる。従って、中子ガスは、ウォータジャケット中子１１Ｂの内部に一旦閉じ込められたとしても長時間留まることなく、直ちにガス抜きピン２を介して鋳造金型１０の外部に発散されるのである。
【００６１】
一方、ポート中子１１Ａ・１１Ａについては、ウォータジャケット中子１１Ｂと異なり、キャビティ１２内に注湯される金属溶湯によって、完全に埋没することはない。
即ち、ポート中子１１Ａ・１１Ａによって形成しようとする空間部（吸気ポート、および排気ポート）の構成上、該ポート中子１１Ａ・１１Ａは、幅木部１１ａ・１１ａが鋳造金型１０の外部に突出するようにしてキャビティ１２の内部に配設される。
【００６２】
よって、ポート中子１１Ａ・１１Ａは、幅木部１１ａ・１１ａを介して常に開放状態を維持することとなり、中子ガスは、ポート中子１１Ａ・１１Ａの内部に一旦閉じ込められたとしても長時間留まることなくすぐさま幅木部１１ａ・１１ａを介して鋳造金型１０の外部に発散することとなる。
従って、ポート中子１１Ａ・１１Ａについては、ガス抜きピン２による連通経路を、あえて形成する必要がないのである。
【００６３】
なお、本実施例においては、ウォータジャケット中子１１Ｂのみに、ガス抜きピン２による連通経路を形成することとしているが、これに限定されるものではなく、例えば他に、周囲全体が金属溶湯に埋没する中子を、キャビティ１２内に配設する必要があれば、このような中子についてもガス抜きピン２を配設し、連通通路を形成してもよい。
【００６４】
［ガス抜き装置１］
次に、ガス抜き装置１の全体構成について、図１を用いて説明する。
ガス抜き装置１は、鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００に備えられ、キャビティ１２内への金属溶湯の注湯によって発生する中子ガスを、鋳造金型１０の外部に効果的に排出するための装置として設けられる。
ガス抜き装置１は、主にガス抜きピン２や電熱器５や温度センサー６や制御装置７などにより構成される。
【００６５】
［ガス抜きピン２］
先ず、ガス抜きピン２について、図２乃至図４を用いて説明する。
なお、便宜上、図２乃至図４の上下方向をガス抜きピン２（外筒３、および内筒４）の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００６６】
ガス抜きピン２は、互いに中空構造の筒状部材からなる外筒３と内筒４とにより構成される。
また、内筒４は外筒３の内周部に同軸上に挿設され、このような構成からなるガス抜きピン２を上型金型１０Ａの連通孔１０ａに挿嵌することで、ガス抜きピン２は上下方向（上型金型１０Ａの移動方向）に延出するようにして該上型金型１０Ａに配設されるとともに、ガス抜きピン２の下端面は、ウォータジャケット中子１１Ｂの上面に当接される。
つまり、ガス抜きピン２を上型金型１０Ａの連通孔１０ａに挿嵌することで、該ガス抜きピン２（厳密には、内筒４の内周部）を介して、ウォータジャケット中子１１Ｂの表面と、鋳造金型１０の外部とを連通する連通経路が形成される。
【００６７】
ここで、外筒３の形状について、図３を用いて詳述する。
外筒３は、上下方向に延出する中空部材からなる本体部３ａ、および該本体部３ａの上下両端部に設けられる係止部３ｂと縮径部３ｃとにより形成される。
【００６８】
係止部３ｂは、上型金型１０Ａの連通孔１０ａ（図２を参照）に外筒３を挿嵌する際、該外筒３の上下方向の位置規制を行うとともに、該外筒３を上型金型１０Ａに固定保持するための部位である。
【００６９】
係止部３ｂは、本体部３ａの上端部において、幾分かの厚みを有する板状の突出片として設けられ、図３（ａ）に示すように、水平面上（本体部３ａの軸心と直交する平面上）の前方に向かって二方向に突出する平面視略「Ｖ字」状に形成される。
なお、係止部３ｂの形状は、本実施例に限定されるものではなく、本体部３ａの上端部において、該本体部３ａの平面視半径方向に向かって、さらに突出するような形状であればよい。
【００７０】
係止部３ｂの上面中央部には、平面視円形状の凹部３ｄが形成される。
凹部３ｄは、本体部３ａと同軸上に設けられ、その内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ１寸法）は、本体部３ａの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ２寸法）に比べてやや大きく形成されるとともに、凹部３ｄは、本体部３ａの内周部と連通される。
【００７１】
また、凹部３ｄの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ１寸法）は、後述する内筒４の係止部４ｂ下面に設けられる嵌合部４ｅの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ３寸法）と、略同程度に形成され、外筒３の内周部に内筒４を挿設する際には、前記嵌合部４ｅが前記凹部３ｄに嵌まり込むことで、外筒３に対する内筒４の水平方向の位置が規制される。
【００７２】
凹部３ｄの後端部には、後方へと延出する溝部３ｅが形成される。
溝部３ｅは断面視矩形状に形成され、該溝部３ｅによって、凹部３ｄと外筒３の外部とが連通される。
そして、外筒３の内周部に、電熱器５を備える内筒４を同軸上に挿設する際、電熱器５のコード部５ｂ（図５を参照）は、溝部３ｅを介して外筒３の外部へと導かれるのである。
【００７３】
縮径部３ｃは、中子１１（より具体的には、ウォータジャケット中子１１Ｂ）の表面部と、直接当接される部位である。
縮径部３ｃは中空形状に形成され、本体部３ａの下端部において、該本体部３ａと同軸上に設けられる。
【００７４】
また、縮径部３ｃの外径寸法、および内径寸法は、本体部３ａの外径寸法、および内径寸法に比べてともに小さな値となるように形成されるとともに、縮径部３ｃの内周部は本体部３ａの内周部と連通される。
【００７５】
このような構成を有することで、外筒３は、上型金型１０Ａの連通孔１０ａに挿嵌される際、確実に上下方向の位置を規制され、縮径部３ｃの下端面が、中子１１（ウォータジャケット中子１１Ｂ）の表面部と、隙間なく当接されるようになっている。
【００７６】
即ち、縮径部３ｃの下端面は水平面状に端面処理される一方、中子１１（ウォータジャケット中子１１Ｂ）の表面上部の中央部には、水平面状の底部を有する凹部１１ｂ（図２を参照）が形成される。
【００７７】
そして、上型金型１０Ａの連通孔１０ａに外筒３を上方より挿嵌すると、係止部３ｂの下面が上型金型１０Ａの上面に当接され、上型金型１０Ａにおける外筒３の上下方向の位置が規制されるとともに、縮径部３ｃの下端面が中子１１（ウォータジャケット中子１１Ｂ）の凹部１１ｂと当接されるのである。
【００７８】
次に、内筒４の形状について、図４を用いて詳述する。
内筒４は、上下方向に延出する中空部材からなる本体部４ａと、該本体部４ａの上端部に設けられる係止部４ｂとにより形成される。
【００７９】
係止部４ｂは、外筒３の内周部に内筒４を挿嵌する際、該内筒４の上下方向の位置規制を行うとともに、外筒３を介して該内筒４を上型金型１０Ａ（図２を参照）に固定保持するための部位である。
【００８０】
係止部４ｂは外筒３の係止部３ｂと略同形状に形成される。
係止部４ｂは、本体部４ａの上端部において、幾分かの厚みを有する板状の突出片として設けられ、図４（ａ）に示すように、水平面上（本体部４ａの軸心と直交する平面上）の前方に向かって二方向に突出する平面視略「Ｖ字」状に形成される。
なお、係止部４ｂの形状は、本実施例に限定されるものではなく、本体部４ａの上端部において、該本体部４ａの平面視半径方向に向かって、さらに突出するような形状であればよい。
【００８１】
係止部４ｂの上面中央部には、該係止部４ｂの厚みに比べて、若干浅く設けられる穴部４ｄが形成される。
穴部４ｄは、本体部４ａと同軸上に設けられ、その内径寸法（図４（ｂ）に示すＹ１寸法）は、本体部４ａの内径寸法（図４（ｂ）に示すＹ２寸法）に比べて大きく形成されるとともに、穴部４ｄは、本体部４ａの内周部と連通される。
【００８２】
係止部４ｂの下面には嵌合部４ｅが設けられる。
嵌合部４ｅは、平面視円形状からなる下方に向かって僅かに突出した部位であり、本体部４ａと同軸上に形成される。
【００８３】
嵌合部４ｅの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ３寸法）は、外筒３の凹部３ｄの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ１寸法）と、略同程度に形成されるとともに、嵌合部４ｅの上下方向の高さ寸法（図４（ｂ）に示すＹ４寸法）は、前記凹部３ｄの深さ寸法（図３（ｂ）に示すＸ３寸法）と、略同程度に形成される。
【００８４】
そして、外筒３の内周部に内筒４を同軸上に挿設する際は、嵌合部４ｅが凹部３ｄに嵌まり込むことで、外筒３に対する内筒４の水平方向に関する位置が規制される。
【００８５】
本体部４ａの上下方向に関する長さ寸法、即ち嵌合部４ｅの下面より本体部４ａの下端面に渡る長さ寸法（図４（ｂ）に示すＹ５寸法）は、外筒３の内周部の上下方向に関する長さ寸法、即ち凹部３ｄの下面より本体部４ａの内径部の下端面に渡る長さ寸法（図３（ｂ）に示すＸ４寸法）と略同程度に形成される。
【００８６】
また、本体部４ａの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ６寸法）は、外筒３の本体部３ａの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ２寸法）に比べて、十分小さな値となるように形成される一方、本体部４ａの内径寸法（図４（ｂ）に示すＹ２寸法）は、外筒３の縮径部３ｃの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ５寸法）に比べて十分大きな値となるように形成される。
【００８７】
このような構成を有することで、内筒４は、外筒３の内周部に同軸上に挿嵌される際、係止部４ｂを介して外筒３に対する上下方向（本体部４ａの軸心方向）の位置が規制され、本体部４ａの内周部と、外筒３の縮径部３ｃの内周部とは、確実に連通されるのである。
【００８８】
即ち、前述のとおり、本体部４ａと、外筒３の内径部とは互いに略同じ上下方向に関する長さになるように形成されるとともに、本体部４ａの内周部と、外筒３の縮径部３ｃの内周部とは、互いに同軸上に形成される。
【００８９】
よって、外筒３の内周部に内筒４を上方より同軸上に挿嵌すると、係止部４ｂの下面は外筒３の係止部３ｂの上面に当接され、外筒３における内筒４の上下方向の位置が規制されるとともに、本体部４ａの下端面は外筒３の本体部３ａにおいて、内径部の底面に当接され、本体部４ａの内周部と、外筒３の縮径部３ｃの内周部とが、連通されるのである。
【００９０】
また、嵌合部４ｅによって、内筒４は外筒３と同軸上に位置するように、水平方向に関する位置を規制されることから、外筒３は前記内筒４の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、内筒４の本体部４ａの外周面と、外筒３の本体部３ａの内周面との間に十分な空間部１７（図２を参照）を保持することが可能となり、後述する電熱器５の配置スペースを確保できる。
【００９１】
なお、外筒３、および内筒４の両係止部３ｂ・４ｂの先端部には、ともに上下方向に貫通する貫通孔３ｆ・３ｆ・４ｆ・４ｆが穿孔され、該貫通孔３ｆ・３ｆ・４ｆ・４ｆを介して、ボルトなどを用いることで、外筒３、および内筒４は、ともに上型金型１０Ａに固定保持される。
【００９２】
［電熱器５］
次に、電熱器５について、図５を用いて説明する。
なお、便宜上、図５の上下方向を電熱器５の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００９３】
電熱器５は、主に内筒４を加熱する加熱手段として設けられる。
電熱器５は所謂既知の電熱ヒーターであり、上下方向に向かってコイル状に巻回して形成される発熱部５ａと、該発熱部５ａの上端部より略後方に延出されるコード部５ｂとにより構成される。
【００９４】
そして、コード部５ｂの後端部には、図示せぬ端子部が配設され、該端止部を介して電熱器５は後述する制御装置７（図１を参照）に連結される。
【００９５】
ところで、図２に示すように、内筒４への電熱器５の着装については、内筒４の本体部４ａを、発熱部５ａの上方より下方に向かって、該発熱部５ａと同軸上に該発熱部５ａの内周部に挿入することで行われる。
【００９６】
ここで、発熱部５ａの内径寸法（図５に示すＺ１寸法）は、内筒４の本体部４ａの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ６寸法）と略同程度に形成され、且つ発熱部５ａの上下方向に関する長さ寸法（図５に示すＺ３寸法）は、前記本体部４ａの上下方向に関する長さ寸法（図４（ｂ）に示すＹ５寸法）と略同程度に形成される。
【００９７】
よって、発熱部５ａは、その内周部を内筒４の本体部４ａの外側面に接しつつ、該本体部４ａ外側面の上下方向の全範囲に渡り配設されることとなり、内筒４は電熱器５を介して全体的に加熱されるのである。
つまり、内筒４は電熱器５によって、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱されるのである。
【００９８】
一方、発熱部５ａの外径寸法（図５に示すＺ２寸法）は、外筒３の本体部３ａの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ２寸法）に比べて若干小さくなるように形成される。
【００９９】
よって、内筒４は、本体部４ａに電熱器５を着装しつつ、外筒３の内径部に挿入されることが可能である。
換言すれば、電熱器５は、内筒４の外周部と外筒３の内周部との間に形成される間隙を介して配設されるのである。
【０１００】
なお、電熱器５については、本実施例に示すようなコイル状の発熱部５ａを有するものに限定されるものではなく、内筒４の本体部４ａを全体的に覆うことができる形状、例えば、単純なシート状（バンド状）の発熱部を有するものであってもよい。
【０１０１】
更に言えば、本実施例においては、内筒４の加熱手段として電気式の電熱器５を用いているが、これに限定されるものではなく、外筒３の内径部に内筒４を挿入した状態において、内筒４の本体部４ａを全体的に加熱することが可能であれば、例えば、高温蒸気やバーナーなどを用いた加熱手段であってもよい。
【０１０２】
［温度センサー６］
次に、温度センサー６について、図１、および図２を用いて説明する。
温度センサー６は、内筒４の温度を検出する温度検出手段として設けられる。
温度センサー６は熱電対を利用した所謂既知の温度センサーであり、シース管に内装される熱電対を、内筒４の係止部４ｂの上面に形成される挿入穴４ｇ（図４（ａ）を参照）に挿嵌することで、温度センサー６は、内筒４に備えられる。
【０１０３】
また、温度センサー６の配線は、後述する制御装置７に連結されており、温度センサー６によって検出された検出値（内筒４の温度）は、電気信号として制御装置７に送られる。
【０１０４】
［制御装置７］
次に、制御装置７について、図１を用いて説明する。
制御装置７は、所謂既知の温度調整器であり、鋳造装置１００全体の運転を制御する制御盤（図示せず）に連結され、ガス抜き装置１に備えられる電熱器５の温度管理を行うことで、内筒４の温度を所定の温度に維持するために設けられる。
なお、制御装置７の構成については本実施例のものに限定されるものではなく、例えば、前記制御盤と一体的にしたものであってもよい。
【０１０５】
制御装置７には、設定温度を入力するための各スイッチ類や温度センサー６などが入力手段として接続されるとともに、電熱器５が出力手段として接続される。また、制御装置７には、先端部に差込プラグを有する電源コード（図示せず）が設けられ、該差込プラグを、例えば前記制御盤に備えられるコンセントに差し込むことで、制御装置７に電源が供給されるようになっている。
【０１０６】
制御装置７は、主としてＲＡＭやＲＯＭなどからなる記憶部や、ＣＰＵからなる演算処理部などを備えて構成される。
記憶部には、電熱器５の運転に関するプログラムが格納される。また、記憶部には、演算処理部の命令により入力手段から入力された情報が一時的に保存されるようになっている。
【０１０７】
そして、電熱器５の温度管理に関する命令が、入力手段を介して制御装置７に与えられると、該制御装置７は記憶部より必要な情報や、温度管理に関するプログラムなどを読み出して演算処理部で演算処理を実行し、その後、演算結果に基づいて出力手段としての電熱器５に指令を与えるようになっている。
【０１０８】
具体的には、鋳造装置１００によって鋳造製品を鋳造する際は、キャビティ１２内に金属溶湯を注湯する前に、先ず内筒４に関する設定温度を、入力手段を介して制御装置７に入力する。
ここで、設定温度としては、少なくとも中子ガスの液化温度（液化し始める温度）が設定されることは言うまでもない。
【０１０９】
設定温度が記憶部に入力されると、温度センサー６によって現在の内筒４の温度（以下、「実温度」と記載する。）が検出され、電気信号として制御装置７に送信される。
そして、実温度に関する電気信号を受け取った制御装置７は、必要なプログラムと、設定温度に関する情報と、を演算処理部に呼び出して、演算処理を実行する。
【０１１０】
即ち、設定温度と実温度との大小関係を判定し、実温度が設定温度より低い場合には、電熱器５に電圧を印加して、該電熱器５の発熱が実行される。
つまり、検出した実温度が予め設定された設定温度に比べて低い場合、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部によって形成される連通通路は、電熱器５によって、ウォータジャケット中子１１Ｂの表面から鋳造金型１０の外部に渡って全体的に加熱される。
【０１１１】
一方、実温度が設定温度より高い場合には、電熱器５への電圧の印加は行われず、該電熱器５の発熱は実行されない。
つまり、検出した実温度が予め設定された設定温度に比べて高い場合には、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部によって形成される連通通路は、電熱器５によって加熱されることはない。
【０１１２】
なお、実温度が設定温度に到達すれば（実温度が設定温度以上の値となれば）、キャビティ１２内に金属溶湯が注湯され、鋳造装置１００による鋳造が開始されるが、温度センサー６による内筒４の温度の検出は、一定の時間間隔を有して継続的に実行され、鋳造製品を鋳造中、内筒４は温度センサー６によって常に温度管理（温調）されることとなる。
つまり、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部は、電熱器５によって中子ガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されるとともに、温度センサー６によって検出した内筒４の実温度に基づいて、前記電熱器５を介して常に温度管理（温調）されるのである。
【０１１３】
以上のように、本実施例におけるガス抜き装置は、鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００のガス抜き装置１であって、前記中子１１の表面と前記鋳造金型１０の外部とを連通する中空構造のガス抜きピン２を備え、前記ガス抜きピン２は、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する電熱器（加熱手段）５を有することとしている。
【０１１４】
また、本実施例において実施されるガス抜き方法は、鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００のガス抜き方法であって、前記鋳造装置１００に、前記中子１１の表面と前記鋳造金型１０の外部とを連通するガス抜きピン２の内周部より形成される連通経路を設け、前記連通通路を、前記中子１１の表面から前記鋳造金型１０の外部に渡って全体的に加熱し、前記連通通路を介して、前記中子１１より発生する中子ガスを鋳造金型１０の外部に排出することとしている。
【０１１５】
このような構成を有することで、中子ガスをキャビティ１２の外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【０１１６】
即ち、キャビティ１２内部の中子１１の表面と、鋳造金型１０の外部とを連通するガス抜きピン２において、該ガス抜きピン２を全体的に加熱する電熱器５を設けることで、該ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を通過する中子ガスは、液化することなく常に気体の状態を維持することが可能となる。
つまり、電熱器５によって、中子ガスが液化しない温度にまでガス抜きピン２を全体的に加熱することで、該ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を通過する中子ガスは、常に気体の状態を維持することが可能となる。
従って、液化した中子ガスがガス抜きピン２（内筒４）の内周部に付着し、その後更に冷却されて凝固することで、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を閉塞するようなこともなく、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部は常に連通状態を維持することとなり、中子ガスをキャビティ１２の外部へ効果的に放出することが可能となるのである。
【０１１７】
また、本実施例におけるガス抜き装置１において、前記ガス抜きピン２は、中空部材からなる外筒３と内筒４とを有し、前記内筒４は、前記外筒３の内周部に同軸上に挿設され、前記内筒４の外周面と前記外筒３の内周面との間に形成される空間部１７を介して前記電熱器（加熱手段）５が配設されることとしている。
【０１１８】
また、前記ガス抜き装置１によって実施されるガス抜き方法において、前記連通通路は、中空部材からなる内筒４の内周部によって形成され、前記内筒４の外周部には、同じく中空部材からなる外筒３が該内筒４と同軸上、且つ前記内筒４の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、前記内筒４の外周部と前記外筒３の内周部との間に形成される空間部１７に、前記連通通路を加熱する電熱器（加熱手段）５を配設することとしている。
【０１１９】
このような構成を有することで、複雑な構成からなる加熱装置を別途設けることもなく、内筒４の外側面と外筒３の内側面との間隙部を利用して、電熱器５を容易に配設することができ経済的である。
また、電熱器５は外筒３の内周部に配設され、該外筒３の外周面に突出することがないことから、鋳造金型１０に形成される連通孔１０ａの内周面に、外筒３の外周面が当接することで、該鋳造金型１０に対するガス抜きピン２の位置規制を確実に行うことができる。
更に言えば、内筒４の外側面と外筒３の内側面との間隙部に充填される空気層が断熱効果を発揮し、内筒４の保温効果を図ることができる。
【０１２０】
また、本実施例におけるガス抜き装置１において、前記ガス抜きピン２の内周部は、前記電熱器（加熱手段）５によって、前記中子１１から発生する中子ガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されることとしている。
【０１２１】
また、前記ガス抜き装置１によって実施されるガス抜き方法において、前記連通通路は、前記中子１１から発生する中子ガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されることとしている。
【０１２２】
このような構成を有することで、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を通過する中子ガスは、常に気体の状態を保持することが可能となり、中子ガスの凝固によるガス抜きピン２（内筒４）の内周部の閉塞を確実に防止することができる。
よって、ガス抜きピン２を介して、中子ガスをキャビティ１２外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【０１２３】
また、本実施例におけるガス抜き装置１において、前記ガス抜きピン２は、自身の温度を検出する温度センサー（温度検出手段）６を有し、前記温度センサー（温度検出手段）６によって検出した温度に基づいて、前記電熱器（加熱手段）５を介して前記ガス抜きピン２を温調することとしている。
【０１２４】
また、前記ガス抜き装置１によって実施されるガス抜き方法において、前記連通通路は、自身の温度を検出し、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて低い場合、前記連通通路は、前記中子１１の表面から前記鋳造金型１０の外部に渡って全体的に加熱され、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて高い場合、前記連通通路は、加熱されないこととしている。
【０１２５】
このような構成を有することで、外気の急激な温度変化などの要因により、ガス抜きピン２の温度が突発的に低下することもなく、該ガス抜きピン２は中子ガスが液化しないような高温状態を常に保つことができる。
よって、ガス抜きピン２を介して、中子ガスをキャビティ１２外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ ガス抜き装置
２ ガス抜きピン
３ 外筒
４ 内筒
５ 電熱器（加熱手段）
６ 温度センサー（温度検出手段）
１０ 鋳造金型
１１ 中子
１２ キャビティ
１００ 鋳造装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば低圧鋳造法などに用いられる中子を備えた鋳造装置において、良好な鋳造品質を確保するべく、中子から発生するガスをキャビティの外部に効果的に排出する、鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えばエンジン部品のひとつであるアルミニウム合金製のシリンダヘッドなどのように、複雑な形状からなる内部空間を有する部品（鋳造製品）の製造については、中子を備えた鋳造装置による低圧鋳造法が用いられている。
前記鋳造装置は、複数個に分割され開閉（「型開き」、および「型閉じ」）可能に設けられた鋳造金型を備え、該鋳造金型内の空間部（以下、「キャビティ」と記す）には、複数の中子が固定保持される。また、鋳造金型の下方には湯口が設けられ、該湯口を介してキャビティの内部に金属溶湯を押し上げ注入することで、前記中子の周囲に金属溶湯が充填される。そして、充填された金属溶湯が冷却されて凝固することで、内部空間を有する部品が製造される。
【０００３】
ここで、キャビティ内に固定保持される複数の中子は、各々所定の形状に造形された細粒ケイ砂を、レジン（熱可塑性樹脂）によって硬化させることで形成されるところ、前記キャビティ内に充填される金属溶湯の温度は通常略６５０℃もの高温となり、該金属溶湯の熱によって中子内のレジン（熱可塑性樹脂）が熱分解を起こしてガス（以下、「中子ガス」と記す）を発生することとなる。
そして、発生した中子ガスは金属溶湯の内部に留まり、鋳造製品の内部において、ガス欠陥（所謂ひけ巣など）を引き起こす要因となっていた。
【０００４】
このようなガス欠陥の要因ともなる中子ガスをキャビティの外部へ排出する技術のひとつとして、ガス抜きピンが知られている。
ここで、従来のガス抜きピンの構造について図６を用いて説明する。
図６は従来のガス抜きピン５１を用いた鋳造装置２００の全体的な構成を示した側面断面図である。
なお、便宜上、図６の上下方向を鋳造装置２００の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【０００５】
鋳造装置２００は、上型金型５２Ａや横型金型５２Ｂ・５２Ｂ・・・や下型金型５２Ｃなど複数の金型からなる鋳造金型５２や、該鋳造金型５２のキャビティ５４内に固設される中子５３などにより構成される。
上型金型５２Ａの前後中央部には、上下方向に貫通する連通孔５２ａが穿孔され、該連通孔５２ａを介してガス抜きピン５１が挿設される。
【０００６】
ガス抜きピン５１は中空部材からなり、その上端部には平面視半径方向に突出する係止部５１ａが形成される。
また、ガス抜きピン５１の下端面は水平面状（ガス抜きピン５１の軸心に対して直交する平面状）に端面処理される一方、中子５３（図６において、前後中央部に位置する中子５３）の表面上部の中央部には、水平面状（同じく、ガス抜きピン５１の軸心に対して直交する平面状）の底部を有する凹部５３ａが形成される。
【０００７】
そして、上型金型５２Ａの上方よりガス抜きピン５１を連通孔５２ａに挿入すると、係止部５１ａの下面が上型金型５２Ａの上面に当接され、上型金型５２Ａに対するガス抜きピン５１の上下方向の位置が規制される。
また、係止部５１ａによりガス抜きピン５１の上下方向の位置が規制された状態で、ガス抜きピン５１の下端面が中子５３の凹部５３ａの底部に当接する。
【０００８】
このように、ガス抜きピン５１を上型金型５２Ａに挿設することで、該ガス抜きピン５１の内径部５１ｂを介して中子５３の表面部と鋳造金型５２の外部とを連通する連通経路が形成される。
そして、中子５３より発生する中子ガス６０は、前記連通経路を通って鋳造金型５２の外部に排出されることとなる。
【０００９】
ところで、中子ガス６０は通常約２５０℃を下回ると液化し始め、最終的に凝固することが経験上知られている。一方、ガス抜きピン５１は周囲を上型金型５２Ａによって取り囲まれるとともに、一端部が鋳造金型５２外部の大気に開放されている。
よって、ガス抜きピン５１には、冷却工程において冷却された上型金型５２Ａの温度や、大気の温度などが伝達され、中子ガス６０は、ガス抜きピン５１の内径部（連通経路）を通過する途中に徐々に冷やされて液化し、最終的に固体となってガス抜きピン５１の内径部に固着することとなる（図６において、固着した中子ガスを中子ガス６１と示す）。
【００１０】
そして、ガス抜きピン５１を介して中子ガス（気体状態）６０をキャビティ５４の外部、即ち鋳造金型５２の外部に排出するに従い、ガス抜きピン５１の内径部（連通経路）に固着する中子ガス（固体状態）６１は次第に増加し、最終的には、固着した中子ガス（固体状態）６１によってガス抜きピン５１の内径部（連通経路）が完全に塞がれる。その結果、中子ガス（気体状態）６０をキャビティ５４の外部へ排出することができなくなり、鋳造製品内部のガス欠陥（所謂ひけ巣など）を引き起こすことになる。
【００１１】
このような問題点を改善し、中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出して良好な鋳造品質を確保するための技術として、従来から様々な方策が提案されている。
即ち、「特許文献１」においては、鋳造金型と該鋳造金型内に組み付けた中子で構成する鋳型キャビティ内へ金属溶湯を押し上げ注入する低圧鋳造方法に関し、中子の幅木部にエア通路を設け、金属溶湯が鋳型キャビティ内へ到達するまでは、上記エア通路を通じて中子内に冷却気体を供給することにより、鋳造金型内に組み付けた中子を冷却し、次いで、鋳型キャビティ内への金属溶湯の注入時は、上記エア通路から発生する中子ガスを吸引する技術が開示されている。
【００１２】
また、「特許文献２」においては、鋳型内に配置された中子に連通しつつ外部に開口するガス抜き通路を設けるとともに、鋳型内部もしくは鋳型表面に沿って設けた空気通路を上記ガス抜き通路と合流させ、上記空気通路に圧縮空気を供給することにより、合流部におけるベンチュリ効果をもって中子ガスを吸引して排出するようにした鋳型の中子ガス排出装置に関する技術が開示されている。
【００１３】
また、「特許文献３」においては、鋳造金型に貫通形成されたガス抜き孔に挿入されるガス抜きピンを有し、上記ガス抜きピンは、上記ガス抜き孔に挿入された状態においてピン外周部とガス抜き孔の内面との間に鋳造金型の内部と外部とに通じるガス逃がしギャップが形成されるような外形・寸法とし、このガス抜きピンの内部には軸線方向に延びかつ奥端が閉じた中空孔を設けるとともにこの中空孔の側面壁に上記ガス逃がしギャップに連通する側面貫通孔を設け、上記中空孔に供給される気体を上記側面貫通孔から上記ガス逃がしギャップに向かって噴出させるようにした、鋳造金型設備におけるガス抜き装置に関する技術が開示されている。
【００１４】
また、「特許文献４」においては、シェル中子を用いて鋳造を行う鋳造機（鋳造装置）の鋳造金型の接続口に接続される略Ｔ字管と、該略Ｔ字管内へ空気を供給する空気供給手段とを備え、該略Ｔ字管は、略一直線状に延びる第一管部と該第一管部の中途位置に接続された第二管部とを備え、該空気供給手段は該第一管部に接続され、該接続口は該第二管部に接続され、該空気供給手段によって該略Ｔ字管内の該第一管部と該第二管部との接続位置方向に向けて該空気が供給されることによって、該シェル中子から発生するガスが該第二管部を介して該第一管部内へと吸引される鋳造機用ガス吸引装置に関する技術が開示されている。
そして、前記鋳造機用ガス吸引装置は、該略Ｔ字管を高温に維持するために、該略Ｔ字管の外周であって該接続位置の周辺部分に配設される第一加熱手段と、該空気供給手段により供給される該空気の温度を高温にするために、該略Ｔ字管の内部であって該接続位置よりも該空気の流れる方向の上流側の位置に配設された第二加熱手段とを有することとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平５−１４６８６２号公報
【特許文献２】特開２００４−３１４１５７号公報
【特許文献３】特開平７−５１７９５号公報
【特許文献４】特開２００５−１１１５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、前記「特許文献１」に示す技術では、キャビティの内部に金属溶湯を注湯する直前まで中子を冷却することで、中子ガスの発生自体を抑えるに留まり、その後、一旦キャビティ内部への金属溶湯の注湯を開始すれば、エア通路を介して中子ガスを吸引装置で吸引し、強制的にキャビティ外へ放出することとしている。
よって、前記「特許文献１」に示す技術では、冷却された中子ガスが固体となって連通経路（エア通路）に固着して、該連通経路（エア通路）を塞いでしまう現象に対処することはできない。
【００１７】
また、前記「特許文献２」、および前記「特許文献３」に示す技術においても、ベンチュリ効果によってキャビティ内と鋳造金型外部を連通する連通経路内の吸引力を高め、該連通経路を通る中子ガスを強制的にキャビティ外へ放出することが可能となるものの、冷却された中子ガスが固体となって連通経路（エア通路）に固着して、該連通経路（エア通路）を塞いでしまう現象に対処することはできない。
【００１８】
さらに、前記「特許文献４」に示す技術に拠れば、連通経路におけるヒーターを具備する箇所においては中子ガスの固着を防ぐことは可能であるとも思える。
しかし、連通経路において、前記ヒーターは鋳造金型の外部に位置する、コンプレッサなどと繋がる第一管部との合流部のみであり、キャビティ内から上型金型の内部を通って該第一管部との合流部に至るまでの範囲についてはヒーターが配設されておらず、冷却された中子ガスが固体となって連通経路（エア通路）に固着して、該連通経路（エア通路）を塞いでしまう現象を完全に対処することはできない。
【００１９】
以上のような問題点に鑑み、本発明においては、中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出することで、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００２１】
即ち、請求項１においては、金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き装置であって、前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する中空構造のガス抜きピンを備え、前記ガス抜きピンは、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する加熱手段を有するものである。
【００２２】
請求項２においては、請求項１に記載の鋳造装置のガス抜き装置であって、前記ガス抜きピンは、中空部材からなる外筒と内筒とを有し、前記内筒は、前記外筒の内周部に同軸上に挿設され、前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間に形成される間隙を介して前記加熱手段が配設されるものである。
【００２３】
請求項３においては、請求項１、または請求項２に記載の鋳造装置のガス抜き装置であって、前記ガス抜きピンの内周部は、前記加熱手段によって、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されるものである。
【００２４】
請求項４においては、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き装置であって、前記ガス抜きピンは、自身の温度を検出する温度検出手段を有し、前記温度検出手段によって検出した温度に基づいて、前記加熱手段を介して前記ガス抜きピンを温調するものである。
【００２５】
請求項５においては、金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き方法であって、前記鋳造装置に、前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する連通経路を設け、前記連通通路を、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱し、前記連通通路を介して、前記中子より発生するガスを金型の外部に排出するものである。
【００２６】
請求項６においては、請求項５に記載の鋳造装置のガス抜き方法であって、前記連通通路は、中空部材からなる内筒の内周部によって形成され、前記内筒の外周部には、同じく中空部材からなる外筒が該内筒と同軸上、且つ前記内筒の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、前記内筒の外周部と前記外筒の内周部との間に形成される間隙に、前記連通通路を加熱する加熱手段を配設するものである。
【００２７】
請求項７においては、請求項５、または請求項６に記載の鋳造装置のガス抜き方法であって、前記連通通路は、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されるものである。
【００２８】
請求項８においては、請求項５乃至請求項７のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き方法であって、前記連通通路は、自身の温度を検出し、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて低い場合、前記連通通路は、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱され、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて高い場合、前記連通通路は、加熱されないものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明における鋳造装置のガス抜き装置、およびガス抜き方法に拠れば、中子ガスをキャビティの外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例に係るガス抜き装置を用いた、鋳造装置の全体的な構成を示した側面断面図。
【図２】同じくガス抜きピンの近傍を示した側面断面拡大図。
【図３】ガス抜きピンを構成する外筒を示した図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は上下両端部を（ａ）の矢印Ｂからみた断面図として示した側面図。
【図４】ガス抜きピンを構成する内筒を示した図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は上下両端部を（ａ）の矢印Ｃからみた断面図として示した側面図。
【図５】ガス抜き装置を構成する電熱器を示した側面図。
【図６】従来のガス抜きピンを用いた鋳造装置の全体的な構成を示した側面断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００３２】
［鋳造装置１００］
先ず、本発明に係るガス抜き装置１を備えた鋳造装置１００の全体構成について、図１を用いて説明する。
なお、便宜上、図１の上下方向を鋳造装置１００の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００３３】
本実施例における鋳造装置１００は、例えばエンジン部品のひとつであるアルミニウム合金製のシリンダヘッドなどのように、複雑な形状からなる内部空間を有する部品（鋳造製品）を低圧鋳造法によって形成するための装置である。
なお、本発明を具現化する鋳造装置は、本実施例における低圧鋳造法を用いた装置に限定されるものではない。即ち、中子を備えた鋳造装置であれば、例えば高圧鋳造法やダイカスト法など、あらゆる鋳造方法を用いてもよい。
鋳造装置１００は、主に鋳造金型１０や中子１１やガス抜き装置１などを備えて構成される。
【００３４】
先ず、鋳造金型１０について説明する。
鋳造金型１０は、該鋳造金型１０内の空間部に溶融されたアルミニウム合金（以下、「金属溶湯」と記す）を流し込み、鋳造製品の形状を形成するための部位である。
鋳造金型１０は上型金型１０Ａや横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・や下型金型１０Ｃなど、複数の金型に分割して構成される。
【００３５】
前記金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃは、下型金型１０Ｃの上方に横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・を配置し、さらに横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・の上方に上型金型１０Ａを配置して構成される。
そして、これら金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃは、下型金型１０Ｃを基準として、上型金型１０Ａが上下方向へ移動可能に、横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が水平方向へ移動可能にそれぞれ構成される。
【００３６】
より具体的には、上型金型１０Ａは、下型金型１０Ｃの上方において、図示せぬアクチュエーターを介して上下方向に移動可能に設けられる。
また、横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・は、下型金型１０Ｃの上方、且つ上型金型１０Ａの下方において、複数の金型に分割して構成され、図示せぬ案内ガイドなどによって水平面（上型金型１０Ａの移動方向に対して直交する平面）上を、下型金型１０Ｃを中心とする平面視放射状に各々スライド移動可能に設けられる。
さらに、下型金型１０Ｃは、これら上型金型１０Ａや横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・の下方において、例えば、鋳造装置１００に設けられる固定テーブル１４の上面に、ボルトなどを介して着脱可能に固設される。
【００３７】
そして、上型金型１０Ａが下型金型１０Ｃに対して離間した上方位置に位置し、且つ複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が下型金型１０Ｃに対して離間した外方位置に位置する状態より、上型金型１０Ａが下型金型１０Ｃに向かって下方へと移動し、且つ複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が水平面上を下型金型１０Ｃに向かって各々スライド移動することで、鋳造金型１０は「型閉じ」される。その結果、鋳造金型１０内には、上型金型１０Ａ、複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・、および下型金型１０Ｃによって囲まれる空間部（以下、「キャビティ」と記す）１２が形成されるようになっている。
【００３８】
一方、このような「型閉じ」状態にある鋳造金型１０において、上型金型１０Ａが下型金型１０Ｃに対して離間する方向に上昇移動し、且つ複数の横型金型１０Ｂ・１０Ｂ・・・が水平面上を下型金型１０Ｃに対して離間する外方向に各々スライド移動することで、鋳造金型１０は「型開き」される。
【００３９】
なお、本実施例においては、「型閉じ」動作の開始前に、後述する中子１１を、下型金型１０Ｃ或いは、横型金型１０Ｂの上面に予め配設することとしている。
そして、このような状態から鋳造金型１０の「型閉じ」を行うことで、前記中子１１は、下型金型１０Ｃと横型金型１０Ｂ或いは、横型金型１０Ｂと上型金型１０Ａによって挟持され、キャビティ１２内部の所定の箇所に確実に固定保持されるようになっている。
【００４０】
下型金型１０Ｃには、上下方向に貫通する複数の連通孔１０ｂ・１０ｂ・・・が穿孔され、これら連通孔１０ｂ・１０ｂ・・・に堰入れ子１３・１３・・・を同軸上に各々挿嵌することで、キャビティ１２の内部への金属溶湯の注湯口は形成される。
【００４１】
一方、これら堰入れ子１３・１３・・・の下方には、湯口入れ子１５が設けられる。
湯口入れ子１５は略半球形状に形成された凹部を有する碗状の部材からなり、その底面中央部には貫通孔１５ａが穿孔されている。そして、湯口入れ子１５は、例えば鋳造装置１００に設けられる固定テーブル１４の上面において、上方に開口するようにして固設されることで、前記貫通孔１５ａが鋳造装置１００の外部より金属溶湯を注ぎ込む供給管１６と連通されるようになっている。
【００４２】
また、固定テーブル１４の上面における、湯口入れ子１５の設けられる箇所は、他の箇所と比べて幾分下方に掘り下げた形状に形成される。
そして、湯口入れ子１５を固定テーブル１４に固設した状態で、さらに湯口入れ子１５の上方から下型金型１０Ｃを固定テーブル１４に固設することで、下型金型１０Ｃに配設される全ての堰入れ子１３・１３・・・は、湯口入れ子１５の上部と連通される。
【００４３】
このように、鋳造金型１０はキャビティ１２の内部に連通する複数の堰入れ子１３・１３・・・を具備し、該堰入れ子１３・１３・・・を介して、キャビティ１２内に金属溶湯を注ぎ込むための湯口入れ子１５と連結される。そして、湯口入れ子１５に供給された金属溶湯は、堰入れ子１３・１３・・・の内部を通じてキャビティ１２内に案内される。
【００４４】
即ち、鋳造金型１０を構成する金型群１０Ａ・１０Ｂ・・・が「型閉じ」し、鋳造金型１０の内部にキャビティ１２が形成されると、供給管１６を介して金属溶湯が一旦湯口入れ子１５の内部に流れ込み、その後、圧力の高められた状態にて、金属溶湯はキャビティ１２内に、堰入れ子１３・１３・・・を介して勢いよく噴出されるのである。
【００４５】
次に、中子１１について説明する。
中子１１は、内部に空間部を有する鋳造製品の鋳造において、キャビティ１２内に金属溶湯を流し込む前に、前記空間部にあたる部分として、予めキャビティ１２内に配設するための部材である。
つまり、キャビティ１２の内部において、中子１１が配設される箇所には金属溶湯が流れ込まないため、このような状態を保持しつつ金属溶湯を徐々に冷却することで、該金属溶湯は凝固され、中子１１の形状に沿った空間部を内部に有する鋳造製品が成形されるのである。
【００４６】
本実施例における中子１１は、鋳造装置１００によって鋳造されるシリンダヘッド内の様々な空間部に対応するべく、複数のパーツによって構成される。
具体的には、中子１１は、給排気ポートに相当するポート中子１１Ａ・１１Ａや、ウォータジャケットに相当するウォータジャケット中子１１Ｂなどにより構成される。（なお、ウォータジャケット中子１１Ｂは一体構造からなる一個の中子であるが、図１は断面図であるため複数の分割されたパーツとして示されている。）
【００４７】
そして、これら複数のパーツ（ポート中子１１Ａ・１１Ａやウォータジャケット中子１１Ｂ）からなる中子１１は、金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃによって挟持され、キャビティ１２内において、所定の姿勢で各々固定保持される。
【００４８】
例えば、ポート中子１１Ａ・１１Ａにおいては、その端部に幅木部１１ａ・１１ａが各々形成され、鋳造金型１０の「型閉じ」状態において、前記幅木部１１ａ・１１ａが下型金型１０Ｃと横型金型１０Ｂと（或いは、横型金型１０Ｂと上型金型１０Ａと）によって各々挟持されることで、ポート中子１１Ａ・１１Ａは、キャビティ１２内に位置規制されるとともに固定保持される。
【００４９】
また、図１においては示されていないが、ウォータジャケット中子１１Ｂについてもポート中子１１Ａ・１１Ａと同様に、その端部に幅木部が形成されており、該幅木部を金型群１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｂ・・・１０Ｃによって挟持することで、ウォータジャケット中子１１Ｂは、キャビティ１２内に位置規制されるとともに固定保持される。
【００５０】
ところで、このような構成からなる中子１１は、主としてレジン（フェノール樹脂など）を混合させた細粒ケイ砂を、シェルモールド法などによって造形することで形成される。
従って、キャビティ１２内に金属溶湯が注湯されると、中子１１に含有されるレジンは金属溶湯の熱によって熱分解を引き起こし、ガス（以下、「中子ガス」と記す）となって中子１１の表面部から発散される。
【００５１】
この場合、発生した中子ガスが外部に排出されずにキャビティ１２内に留まると、キャビティ１２内の背圧は上昇し、その結果、注湯された金属溶湯は湯回り不良を引き起こすこととなる。また、キャビティ１２内に充填された金属溶湯の凝固過程において、該キャビティ１２内に留まる中子ガスが該金属溶湯の内部に取り込まれ、その結果、鋳造製品内部のガス欠陥（所謂ひけ巣など）を引き起こす要因ともなる。
【００５２】
そこで、このような現象を回避して良好な鋳造品質を確保するべく、本実施例においては、ガス抜き装置１を鋳造金型１０に配設し、該ガス抜き装置１によってキャビティ１２内に留まる中子ガスを鋳造金型１０の外部に効果的に排出することとしている。
【００５３】
即ち、ガス抜き装置１は、加熱手段を具備する中空構造のガス抜きピン２を有し、該ガス抜きピン２を上型金型１０Ａに形成される連通孔１０ａに挿嵌することで、キャビティ１２の内部（厳密には、図１において、前後中央部に位置するウォータジャケット中子１１Ｂの上面）と、鋳造金型１０の外部とを連通する連通経路が形成される。
【００５４】
そして、中子１１より発散される中子ガスは、ガス抜きピン２によって形成された連通経路を通って鋳造金型１０の外部に排出される。この際、ガス抜きピン２は加熱手段によって、その内周部を軸心方向に沿って全体的（厳密には、後述する内筒４の本体部４ａの全体）に加熱されるため、中子ガスは連通経路の通過中に冷却されて凝固することもなく、気体の状態を維持したまま効果的に排出されるのである。
【００５５】
なお、本実施例においては、ガス抜きピン２を介して、とりわけウォータジャケット中子１１Ｂの表面部と鋳造金型１０の外部との連通経路を形成し、ポート中子１１Ａ・１１Ａについては、このような連通経路を形成しないこととしているが、これは以下の理由による。
【００５６】
即ち、キャビティ１２内へ金属溶湯を注湯し始めた段階においては、中子ガスは中子１１の表面全体に渡って任意の箇所より発散される。
その後、金属溶湯の注湯が進み、中子１１の下部が金属溶湯に埋没し始めると、中子１１表面部の埋没した下部においては、金属溶湯による内圧が発生し、中子ガスの発散は封じられる。
その結果、中子ガスは、未だ金属溶湯に埋没していない中子１１表面部の上部において、任意の箇所より発散される。
【００５７】
その後、さらに金属溶湯の注湯が進み、金属溶湯に中子１１が完全に埋没した状態（即ち、中子１１の周囲全体に渡って金属溶湯が存在する状態）になると、中子ガスは金属溶湯の内圧により、該中子１１の表面部より外部に向けて、もはや容易に発散することができなくなり、一時的に中子１１の内部に留まることとなる。
【００５８】
そして、中子１１内に留まった中子ガスは、該中子１１の内部で次第に容量を増加させ、ある容量を越えると、中子ガスは金属溶湯の内圧に抗して、中子１１の任意の箇所より大きな気泡となって発散されることとなる。
【００５９】
このようなことから、キャビティ１２内における配設位置の関係上、周囲全体を金属溶湯によって取り囲まれるウォータジャケット中子１１Ｂにおいては、キャビティ１２内への金属溶湯の注湯を開始する前に、予め上型金型１０Ａにガス抜きピン２を配設し、該ガス抜きピン２によって前後中央部の上面と、鋳造金型１０の外部とを連通する連通経路を形成することとしている。
【００６０】
その結果、例えウォータジャケット中子１１Ｂが溶湯金属に完全に埋没したとしても、該ウォータジャケット中子１１Ｂの表面部において、ガス抜きピン２と接する箇所は常に開放状態（金属溶湯の内圧による影響を受けず、大気圧に接する状態）を維持することとなる。従って、中子ガスは、ウォータジャケット中子１１Ｂの内部に一旦閉じ込められたとしても長時間留まることなく、直ちにガス抜きピン２を介して鋳造金型１０の外部に発散されるのである。
【００６１】
一方、ポート中子１１Ａ・１１Ａについては、ウォータジャケット中子１１Ｂと異なり、キャビティ１２内に注湯される金属溶湯によって、完全に埋没することはない。
即ち、ポート中子１１Ａ・１１Ａによって形成しようとする空間部（吸気ポート、および排気ポート）の構成上、該ポート中子１１Ａ・１１Ａは、幅木部１１ａ・１１ａが鋳造金型１０の外部に突出するようにしてキャビティ１２の内部に配設される。
【００６２】
よって、ポート中子１１Ａ・１１Ａは、幅木部１１ａ・１１ａを介して常に開放状態を維持することとなり、中子ガスは、ポート中子１１Ａ・１１Ａの内部に一旦閉じ込められたとしても長時間留まることなくすぐさま幅木部１１ａ・１１ａを介して鋳造金型１０の外部に発散することとなる。
従って、ポート中子１１Ａ・１１Ａについては、ガス抜きピン２による連通経路を、あえて形成する必要がないのである。
【００６３】
なお、本実施例においては、ウォータジャケット中子１１Ｂのみに、ガス抜きピン２による連通経路を形成することとしているが、これに限定されるものではなく、例えば他に、周囲全体が金属溶湯に埋没する中子を、キャビティ１２内に配設する必要があれば、このような中子についてもガス抜きピン２を配設し、連通通路を形成してもよい。
【００６４】
［ガス抜き装置１］
次に、ガス抜き装置１の全体構成について、図１を用いて説明する。
ガス抜き装置１は、鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００に備えられ、キャビティ１２内への金属溶湯の注湯によって発生する中子ガスを、鋳造金型１０の外部に効果的に排出するための装置として設けられる。
ガス抜き装置１は、主にガス抜きピン２や電熱器５や温度センサー６や制御装置７などにより構成される。
【００６５】
［ガス抜きピン２］
先ず、ガス抜きピン２について、図２乃至図４を用いて説明する。
なお、便宜上、図２乃至図４の上下方向をガス抜きピン２（外筒３、および内筒４）の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００６６】
ガス抜きピン２は、互いに中空構造の筒状部材からなる外筒３と内筒４とにより構成される。
また、内筒４は外筒３の内周部に同軸上に挿設され、このような構成からなるガス抜きピン２を上型金型１０Ａの連通孔１０ａに挿嵌することで、ガス抜きピン２は上下方向（上型金型１０Ａの移動方向）に延出するようにして該上型金型１０Ａに配設されるとともに、ガス抜きピン２の下端面は、ウォータジャケット中子１１Ｂの上面に当接される。
つまり、ガス抜きピン２を上型金型１０Ａの連通孔１０ａに挿嵌することで、該ガス抜きピン２（厳密には、内筒４の内周部）を介して、ウォータジャケット中子１１Ｂの表面と、鋳造金型１０の外部とを連通する連通経路が形成される。
【００６７】
ここで、外筒３の形状について、図３を用いて詳述する。
外筒３は、上下方向に延出する中空部材からなる本体部３ａ、および該本体部３ａの上下両端部に設けられる係止部３ｂと縮径部３ｃとにより形成される。
【００６８】
係止部３ｂは、上型金型１０Ａの連通孔１０ａ（図２を参照）に外筒３を挿嵌する際、該外筒３の上下方向の位置規制を行うとともに、該外筒３を上型金型１０Ａに固定保持するための部位である。
【００６９】
係止部３ｂは、本体部３ａの上端部において、幾分かの厚みを有する板状の突出片として設けられ、図３（ａ）に示すように、水平面上（本体部３ａの軸心と直交する平面上）の前方に向かって二方向に突出する平面視略「Ｖ字」状に形成される。
なお、係止部３ｂの形状は、本実施例に限定されるものではなく、本体部３ａの上端部において、該本体部３ａの平面視半径方向に向かって、さらに突出するような形状であればよい。
【００７０】
係止部３ｂの上面中央部には、平面視円形状の凹部３ｄが形成される。
凹部３ｄは、本体部３ａと同軸上に設けられ、その内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ１寸法）は、本体部３ａの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ２寸法）に比べてやや大きく形成されるとともに、凹部３ｄは、本体部３ａの内周部と連通される。
【００７１】
また、凹部３ｄの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ１寸法）は、後述する内筒４の係止部４ｂ下面に設けられる嵌合部４ｅの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ３寸法）と、略同程度に形成され、外筒３の内周部に内筒４を挿設する際には、前記嵌合部４ｅが前記凹部３ｄに嵌まり込むことで、外筒３に対する内筒４の水平方向の位置が規制される。
【００７２】
凹部３ｄの後端部には、後方へと延出する溝部３ｅが形成される。
溝部３ｅは断面視矩形状に形成され、該溝部３ｅによって、凹部３ｄと外筒３の外部とが連通される。
そして、外筒３の内周部に、電熱器５を備える内筒４を同軸上に挿設する際、電熱器５のコード部５ｂ（図５を参照）は、溝部３ｅを介して外筒３の外部へと導かれるのである。
【００７３】
縮径部３ｃは、中子１１（より具体的には、ウォータジャケット中子１１Ｂ）の表面部と、直接当接される部位である。
縮径部３ｃは中空形状に形成され、本体部３ａの下端部において、該本体部３ａと同軸上に設けられる。
【００７４】
また、縮径部３ｃの外径寸法、および内径寸法は、本体部３ａの外径寸法、および内径寸法に比べてともに小さな値となるように形成されるとともに、縮径部３ｃの内周部は本体部３ａの内周部と連通される。
【００７５】
このような構成を有することで、外筒３は、上型金型１０Ａの連通孔１０ａに挿嵌される際、確実に上下方向の位置を規制され、縮径部３ｃの下端面が、中子１１（ウォータジャケット中子１１Ｂ）の表面部と、隙間なく当接されるようになっている。
【００７６】
即ち、縮径部３ｃの下端面は水平面状に端面処理される一方、中子１１（ウォータジャケット中子１１Ｂ）の表面上部の中央部には、水平面状の底部を有する凹部１１ｂ（図２を参照）が形成される。
【００７７】
そして、上型金型１０Ａの連通孔１０ａに外筒３を上方より挿嵌すると、係止部３ｂの下面が上型金型１０Ａの上面に当接され、上型金型１０Ａにおける外筒３の上下方向の位置が規制されるとともに、縮径部３ｃの下端面が中子１１（ウォータジャケット中子１１Ｂ）の凹部１１ｂと当接されるのである。
【００７８】
次に、内筒４の形状について、図４を用いて詳述する。
内筒４は、上下方向に延出する中空部材からなる本体部４ａと、該本体部４ａの上端部に設けられる係止部４ｂとにより形成される。
【００７９】
係止部４ｂは、外筒３の内周部に内筒４を挿嵌する際、該内筒４の上下方向の位置規制を行うとともに、外筒３を介して該内筒４を上型金型１０Ａ（図２を参照）に固定保持するための部位である。
【００８０】
係止部４ｂは外筒３の係止部３ｂと略同形状に形成される。
係止部４ｂは、本体部４ａの上端部において、幾分かの厚みを有する板状の突出片として設けられ、図４（ａ）に示すように、水平面上（本体部４ａの軸心と直交する平面上）の前方に向かって二方向に突出する平面視略「Ｖ字」状に形成される。
なお、係止部４ｂの形状は、本実施例に限定されるものではなく、本体部４ａの上端部において、該本体部４ａの平面視半径方向に向かって、さらに突出するような形状であればよい。
【００８１】
係止部４ｂの上面中央部には、該係止部４ｂの厚みに比べて、若干浅く設けられる穴部４ｄが形成される。
穴部４ｄは、本体部４ａと同軸上に設けられ、その内径寸法（図４（ｂ）に示すＹ１寸法）は、本体部４ａの内径寸法（図４（ｂ）に示すＹ２寸法）に比べて大きく形成されるとともに、穴部４ｄは、本体部４ａの内周部と連通される。
【００８２】
係止部４ｂの下面には嵌合部４ｅが設けられる。
嵌合部４ｅは、平面視円形状からなる下方に向かって僅かに突出した部位であり、本体部４ａと同軸上に形成される。
【００８３】
嵌合部４ｅの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ３寸法）は、外筒３の凹部３ｄの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ１寸法）と、略同程度に形成されるとともに、嵌合部４ｅの上下方向の高さ寸法（図４（ｂ）に示すＹ４寸法）は、前記凹部３ｄの深さ寸法（図３（ｂ）に示すＸ３寸法）と、略同程度に形成される。
【００８４】
そして、外筒３の内周部に内筒４を同軸上に挿設する際は、嵌合部４ｅが凹部３ｄに嵌まり込むことで、外筒３に対する内筒４の水平方向に関する位置が規制される。
【００８５】
本体部４ａの上下方向に関する長さ寸法、即ち嵌合部４ｅの下面より本体部４ａの下端面に渡る長さ寸法（図４（ｂ）に示すＹ５寸法）は、外筒３の内周部の上下方向に関する長さ寸法、即ち凹部３ｄの下面より本体部４ａの内径部の下端面に渡る長さ寸法（図３（ｂ）に示すＸ４寸法）と略同程度に形成される。
【００８６】
また、本体部４ａの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ６寸法）は、外筒３の本体部３ａの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ２寸法）に比べて、十分小さな値となるように形成される一方、本体部４ａの内径寸法（図４（ｂ）に示すＹ２寸法）は、外筒３の縮径部３ｃの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ５寸法）に比べて十分大きな値となるように形成される。
【００８７】
このような構成を有することで、内筒４は、外筒３の内周部に同軸上に挿嵌される際、係止部４ｂを介して外筒３に対する上下方向（本体部４ａの軸心方向）の位置が規制され、本体部４ａの内周部と、外筒３の縮径部３ｃの内周部とは、確実に連通されるのである。
【００８８】
即ち、前述のとおり、本体部４ａと、外筒３の内径部とは互いに略同じ上下方向に関する長さになるように形成されるとともに、本体部４ａの内周部と、外筒３の縮径部３ｃの内周部とは、互いに同軸上に形成される。
【００８９】
よって、外筒３の内周部に内筒４を上方より同軸上に挿嵌すると、係止部４ｂの下面は外筒３の係止部３ｂの上面に当接され、外筒３における内筒４の上下方向の位置が規制されるとともに、本体部４ａの下端面は外筒３の本体部３ａにおいて、内径部の底面に当接され、本体部４ａの内周部と、外筒３の縮径部３ｃの内周部とが、連通されるのである。
【００９０】
また、嵌合部４ｅによって、内筒４は外筒３と同軸上に位置するように、水平方向に関する位置を規制されることから、外筒３は前記内筒４の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、内筒４の本体部４ａの外周面と、外筒３の本体部３ａの内周面との間に十分な空間部１７（図２を参照）を保持することが可能となり、後述する電熱器５の配置スペースを確保できる。
【００９１】
なお、外筒３、および内筒４の両係止部３ｂ・４ｂの先端部には、ともに上下方向に貫通する貫通孔３ｆ・３ｆ・４ｆ・４ｆが穿孔され、該貫通孔３ｆ・３ｆ・４ｆ・４ｆを介して、ボルトなどを用いることで、外筒３、および内筒４は、ともに上型金型１０Ａに固定保持される。
【００９２】
［電熱器５］
次に、電熱器５について、図５を用いて説明する。
なお、便宜上、図５の上下方向を電熱器５の上下方向とし、且つ矢印Ａの方向を前方と規定して、以下説明する。
【００９３】
電熱器５は、主に内筒４を加熱する加熱手段として設けられる。
電熱器５は所謂既知の電熱ヒーターであり、上下方向に向かってコイル状に巻回して形成される発熱部５ａと、該発熱部５ａの上端部より略後方に延出されるコード部５ｂとにより構成される。
【００９４】
そして、コード部５ｂの後端部には、図示せぬ端子部が配設され、該端止部を介して電熱器５は後述する制御装置７（図１を参照）に連結される。
【００９５】
ところで、図２に示すように、内筒４への電熱器５の着装については、内筒４の本体部４ａを、発熱部５ａの上方より下方に向かって、該発熱部５ａと同軸上に該発熱部５ａの内周部に挿入することで行われる。
【００９６】
ここで、発熱部５ａの内径寸法（図５に示すＺ１寸法）は、内筒４の本体部４ａの外径寸法（図４（ｂ）に示すＹ６寸法）と略同程度に形成され、且つ発熱部５ａの上下方向に関する長さ寸法（図５に示すＺ３寸法）は、前記本体部４ａの上下方向に関する長さ寸法（図４（ｂ）に示すＹ５寸法）と略同程度に形成される。
【００９７】
よって、発熱部５ａは、その内周部を内筒４の本体部４ａの外側面に接しつつ、該本体部４ａ外側面の上下方向の全範囲に渡り配設されることとなり、内筒４は電熱器５を介して全体的に加熱されるのである。
つまり、内筒４は電熱器５によって、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱されるのである。
【００９８】
一方、発熱部５ａの外径寸法（図５に示すＺ２寸法）は、外筒３の本体部３ａの内径寸法（図３（ｂ）に示すＸ２寸法）に比べて若干小さくなるように形成される。
【００９９】
よって、内筒４は、本体部４ａに電熱器５を着装しつつ、外筒３の内径部に挿入されることが可能である。
換言すれば、電熱器５は、内筒４の外周部と外筒３の内周部との間に形成される間隙を介して配設されるのである。
【０１００】
なお、電熱器５については、本実施例に示すようなコイル状の発熱部５ａを有するものに限定されるものではなく、内筒４の本体部４ａを全体的に覆うことができる形状、例えば、単純なシート状（バンド状）の発熱部を有するものであってもよい。
【０１０１】
更に言えば、本実施例においては、内筒４の加熱手段として電気式の電熱器５を用いているが、これに限定されるものではなく、外筒３の内径部に内筒４を挿入した状態において、内筒４の本体部４ａを全体的に加熱することが可能であれば、例えば、高温蒸気やバーナーなどを用いた加熱手段であってもよい。
【０１０２】
［温度センサー６］
次に、温度センサー６について、図１、および図２を用いて説明する。
温度センサー６は、内筒４の温度を検出する温度検出手段として設けられる。
温度センサー６は熱電対を利用した所謂既知の温度センサーであり、シース管に内装される熱電対を、内筒４の係止部４ｂの上面に形成される挿入穴４ｇ（図４（ａ）を参照）に挿嵌することで、温度センサー６は、内筒４に備えられる。
【０１０３】
また、温度センサー６の配線は、後述する制御装置７に連結されており、温度センサー６によって検出された検出値（内筒４の温度）は、電気信号として制御装置７に送られる。
【０１０４】
［制御装置７］
次に、制御装置７について、図１を用いて説明する。
制御装置７は、所謂既知の温度調整器であり、鋳造装置１００全体の運転を制御する制御盤（図示せず）に連結され、ガス抜き装置１に備えられる電熱器５の温度管理を行うことで、内筒４の温度を所定の温度に維持するために設けられる。
なお、制御装置７の構成については本実施例のものに限定されるものではなく、例えば、前記制御盤と一体的にしたものであってもよい。
【０１０５】
制御装置７には、設定温度を入力するための各スイッチ類や温度センサー６などが入力手段として接続されるとともに、電熱器５が出力手段として接続される。また、制御装置７には、先端部に差込プラグを有する電源コード（図示せず）が設けられ、該差込プラグを、例えば前記制御盤に備えられるコンセントに差し込むことで、制御装置７に電源が供給されるようになっている。
【０１０６】
制御装置７は、主としてＲＡＭやＲＯＭなどからなる記憶部や、ＣＰＵからなる演算処理部などを備えて構成される。
記憶部には、電熱器５の運転に関するプログラムが格納される。また、記憶部には、演算処理部の命令により入力手段から入力された情報が一時的に保存されるようになっている。
【０１０７】
そして、電熱器５の温度管理に関する命令が、入力手段を介して制御装置７に与えられると、該制御装置７は記憶部より必要な情報や、温度管理に関するプログラムなどを読み出して演算処理部で演算処理を実行し、その後、演算結果に基づいて出力手段としての電熱器５に指令を与えるようになっている。
【０１０８】
具体的には、鋳造装置１００によって鋳造製品を鋳造する際は、キャビティ１２内に金属溶湯を注湯する前に、先ず内筒４に関する設定温度を、入力手段を介して制御装置７に入力する。
ここで、設定温度としては、少なくとも中子ガスの液化温度（液化し始める温度）が設定されることは言うまでもない。
【０１０９】
設定温度が記憶部に入力されると、温度センサー６によって現在の内筒４の温度（以下、「実温度」と記載する。）が検出され、電気信号として制御装置７に送信される。
そして、実温度に関する電気信号を受け取った制御装置７は、必要なプログラムと、設定温度に関する情報と、を演算処理部に呼び出して、演算処理を実行する。
【０１１０】
即ち、設定温度と実温度との大小関係を判定し、実温度が設定温度より低い場合には、電熱器５に電圧を印加して、該電熱器５の発熱が実行される。
つまり、検出した実温度が予め設定された設定温度に比べて低い場合、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部によって形成される連通通路は、電熱器５によって、ウォータジャケット中子１１Ｂの表面から鋳造金型１０の外部に渡って全体的に加熱される。
【０１１１】
一方、実温度が設定温度より高い場合には、電熱器５への電圧の印加は行われず、該電熱器５の発熱は実行されない。
つまり、検出した実温度が予め設定された設定温度に比べて高い場合には、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部によって形成される連通通路は、電熱器５によって加熱されることはない。
【０１１２】
なお、実温度が設定温度に到達すれば（実温度が設定温度以上の値となれば）、キャビティ１２内に金属溶湯が注湯され、鋳造装置１００による鋳造が開始されるが、温度センサー６による内筒４の温度の検出は、一定の時間間隔を有して継続的に実行され、鋳造製品を鋳造中、内筒４は温度センサー６によって常に温度管理（温調）されることとなる。
つまり、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部は、電熱器５によって中子ガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されるとともに、温度センサー６によって検出した内筒４の実温度に基づいて、前記電熱器５を介して常に温度管理（温調）されるのである。
【０１１３】
以上のように、本実施例におけるガス抜き装置は、鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００のガス抜き装置１であって、前記中子１１の表面と前記鋳造金型１０の外部とを連通する中空構造のガス抜きピン２を備え、前記ガス抜きピン２は、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する電熱器（加熱手段）５を有することとしている。
【０１１４】
また、本実施例において実施されるガス抜き方法は、鋳造金型１０内部のキャビティ１２に中子１１を配設して鋳造する鋳造装置１００のガス抜き方法であって、前記鋳造装置１００に、前記中子１１の表面と前記鋳造金型１０の外部とを連通するガス抜きピン２の内周部より形成される連通経路を設け、前記連通通路を、前記中子１１の表面から前記鋳造金型１０の外部に渡って全体的に加熱し、前記連通通路を介して、前記中子１１より発生する中子ガスを鋳造金型１０の外部に排出することとしている。
【０１１５】
このような構成を有することで、中子ガスをキャビティ１２の外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【０１１６】
即ち、キャビティ１２内部の中子１１の表面と、鋳造金型１０の外部とを連通するガス抜きピン２において、該ガス抜きピン２を全体的に加熱する電熱器５を設けることで、該ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を通過する中子ガスは、液化することなく常に気体の状態を維持することが可能となる。
つまり、電熱器５によって、中子ガスが液化しない温度にまでガス抜きピン２を全体的に加熱することで、該ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を通過する中子ガスは、常に気体の状態を維持することが可能となる。
従って、液化した中子ガスがガス抜きピン２（内筒４）の内周部に付着し、その後更に冷却されて凝固することで、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を閉塞するようなこともなく、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部は常に連通状態を維持することとなり、中子ガスをキャビティ１２の外部へ効果的に放出することが可能となるのである。
【０１１７】
また、本実施例におけるガス抜き装置１において、前記ガス抜きピン２は、中空部材からなる外筒３と内筒４とを有し、前記内筒４は、前記外筒３の内周部に同軸上に挿設され、前記内筒４の外周面と前記外筒３の内周面との間に形成される空間部１７を介して前記電熱器（加熱手段）５が配設されることとしている。
【０１１８】
また、前記ガス抜き装置１によって実施されるガス抜き方法において、前記連通通路は、中空部材からなる内筒４の内周部によって形成され、前記内筒４の外周部には、同じく中空部材からなる外筒３が該内筒４と同軸上、且つ前記内筒４の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、前記内筒４の外周部と前記外筒３の内周部との間に形成される空間部１７に、前記連通通路を加熱する電熱器（加熱手段）５を配設することとしている。
【０１１９】
このような構成を有することで、複雑な構成からなる加熱装置を別途設けることもなく、内筒４の外側面と外筒３の内側面との間隙部を利用して、電熱器５を容易に配設することができ経済的である。
また、電熱器５は外筒３の内周部に配設され、該外筒３の外周面に突出することがないことから、鋳造金型１０に形成される連通孔１０ａの内周面に、外筒３の外周面が当接することで、該鋳造金型１０に対するガス抜きピン２の位置規制を確実に行うことができる。
更に言えば、内筒４の外側面と外筒３の内側面との間隙部に充填される空気層が断熱効果を発揮し、内筒４の保温効果を図ることができる。
【０１２０】
また、本実施例におけるガス抜き装置１において、前記ガス抜きピン２の内周部は、前記電熱器（加熱手段）５によって、前記中子１１から発生する中子ガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されることとしている。
【０１２１】
また、前記ガス抜き装置１によって実施されるガス抜き方法において、前記連通通路は、前記中子１１から発生する中子ガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱されることとしている。
【０１２２】
このような構成を有することで、ガス抜きピン２（内筒４）の内周部を通過する中子ガスは、常に気体の状態を保持することが可能となり、中子ガスの凝固によるガス抜きピン２（内筒４）の内周部の閉塞を確実に防止することができる。
よって、ガス抜きピン２を介して、中子ガスをキャビティ１２外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【０１２３】
また、本実施例におけるガス抜き装置１において、前記ガス抜きピン２は、自身の温度を検出する温度センサー（温度検出手段）６を有し、前記温度センサー（温度検出手段）６によって検出した温度に基づいて、前記電熱器（加熱手段）５を介して前記ガス抜きピン２を温調することとしている。
【０１２４】
また、前記ガス抜き装置１によって実施されるガス抜き方法において、前記連通通路は、自身の温度を検出し、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて低い場合、前記連通通路は、前記中子１１の表面から前記鋳造金型１０の外部に渡って全体的に加熱され、前記検出した温度が予め設定された温度に比べて高い場合、前記連通通路は、加熱されないこととしている。
【０１２５】
このような構成を有することで、外気の急激な温度変化などの要因により、ガス抜きピン２の温度が突発的に低下することもなく、該ガス抜きピン２は中子ガスが液化しないような高温状態を常に保つことができる。
よって、ガス抜きピン２を介して、中子ガスをキャビティ１２外部に効果的に排出することが可能となり、中子ガスによるガス欠陥（所謂ひけ巣など）を低減し、良好な鋳造品質を確保することができる。
【符号の説明】
【０１２６】
１ ガス抜き装置
２ ガス抜きピン
３ 外筒
４ 内筒
５ 電熱器（加熱手段）
６ 温度センサー（温度検出手段）
１０ 鋳造金型
１１ 中子
１２ キャビティ
１００ 鋳造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き装置であって、
前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する中空構造のガス抜きピンを備え、
前記ガス抜きピンは、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する加熱手段を有する、
ことを特徴とする鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項２】
前記ガス抜きピンは、中空部材からなる外筒と内筒とを有し、
前記内筒は、前記外筒の内周部に同軸上に挿設され、
前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間に形成される間隙を介して前記加熱手段が配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項３】
前記ガス抜きピンの内周部は、前記加熱手段によって、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱される、
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項４】
前記ガス抜きピンは、自身の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記温度検出手段によって検出した温度に基づいて、前記加熱手段を介して前記ガス抜きピンを温調する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項５】
金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き方法であって、
前記鋳造装置に、前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する連通経路を設け、
前記連通通路を、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱し、
前記連通通路を介して、前記中子より発生するガスを金型の外部に排出する、
ことを特徴とする鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項６】
前記連通通路は、中空部材からなる内筒の内周部によって形成され、
前記内筒の外周部には、同じく中空部材からなる外筒が該内筒と同軸上、且つ前記内筒の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、
前記内筒の外周部と前記外筒の内周部との間に形成される間隙に、前記連通通路を加熱する加熱手段を配設する、
ことを特徴とする請求項５に記載の鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項７】
前記連通通路は、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱される、
ことを特徴とする請求項５、または請求項６に記載の鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項８】
前記連通通路は、自身の温度を検出し、
前記検出した温度が予め設定された温度に比べて低い場合、
前記連通通路は、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱され、
前記検出した温度が予め設定された温度に比べて高い場合、
前記連通通路は、加熱されない、
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項１】
金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き装置であって、
前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する中空構造のガス抜きピンを備え、
前記ガス抜きピンは、その内周部を軸心方向に沿って全体的に加熱する加熱手段を有する、
ことを特徴とする鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項２】
前記ガス抜きピンは、中空部材からなる外筒と内筒とを有し、
前記内筒は、前記外筒の内周部に同軸上に挿設され、
前記内筒の外周面と前記外筒の内周面との間に形成される間隙を介して前記加熱手段が配設される、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項３】
前記ガス抜きピンの内周部は、前記加熱手段によって、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱される、
ことを特徴とする請求項１、または請求項２に記載の鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項４】
前記ガス抜きピンは、自身の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記温度検出手段によって検出した温度に基づいて、前記加熱手段を介して前記ガス抜きピンを温調する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き装置。
【請求項５】
金型内部のキャビティに中子を配設して鋳造する鋳造装置のガス抜き方法であって、
前記鋳造装置に、前記中子の表面と前記金型の外部とを連通する連通経路を設け、
前記連通通路を、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱し、
前記連通通路を介して、前記中子より発生するガスを金型の外部に排出する、
ことを特徴とする鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項６】
前記連通通路は、中空部材からなる内筒の内周部によって形成され、
前記内筒の外周部には、同じく中空部材からなる外筒が該内筒と同軸上、且つ前記内筒の外周部より半径方向に向かって離れて配設され、
前記内筒の外周部と前記外筒の内周部との間に形成される間隙に、前記連通通路を加熱する加熱手段を配設する、
ことを特徴とする請求項５に記載の鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項７】
前記連通通路は、前記中子から発生するガスが液化する液化温度を超える温度にまで加熱される、
ことを特徴とする請求項５、または請求項６に記載の鋳造装置のガス抜き方法。
【請求項８】
前記連通通路は、自身の温度を検出し、
前記検出した温度が予め設定された温度に比べて低い場合、
前記連通通路は、前記中子の表面から前記金型の外部に渡って全体的に加熱され、
前記検出した温度が予め設定された温度に比べて高い場合、
前記連通通路は、加熱されない、
ことを特徴とする請求項５乃至請求項７のうちの何れか一項に記載の鋳造装置のガス抜き方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１１０５５９（Ｐ２０１１−１１０５５９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６６６７０（Ｐ２００９−２６６６７０）
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２４日（２００９．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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