JP2000042712A - 内冷構造付き金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数の冷却穴において均等な冷却性能を発揮さ
せる。 【解決手段】金型１内に形成され、金型１のキャビティ
面１ａ付近まで延びる複数個の冷却穴２と、冷却媒体供
給源に接続され、金型１内に冷却媒体を供給する単一の
供給口３と、金型１内に形成され、供給口３に通じる主
供給通路４と、主供給通路４からそれぞれの各冷却穴２
に供給口３から供給された冷却媒体を直接供給可能な複
数個の分岐供給通路５と、各分岐供給通路５から各冷却
穴２にそれぞれ供給された冷却媒体を型外に排出する排
出口８とを備えている。各分岐供給通路５により、各冷
却穴２が主供給通路４に対して並列的につながれている
ため、冷却媒体供給源から供給口３を介して主供給通路
４に供給された冷却媒体は、各分岐供給通路５を介して
直接各冷却穴２にそれぞれ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はダイカスト鋳造、金
型鋳造や低圧鋳造、あるいは樹脂射出成形等に利用され
る金型であって、内冷構造付き金型に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト鋳造、金型鋳造や低圧鋳造、
あるいは樹脂射出成形において、溶湯や溶融樹脂により
加熱されて高温になる金型を冷却して、金型温度を適正
に維持することは製品の品質及び生産性を向上させるた
めに重要である。従来、金型冷却は、金型内に設けられ
た冷却通路に冷却媒体としての冷却水等を流通させるこ
とにより行われている。

【０００３】例えば、特開昭６２−１１７７１６号公報
には、金型９０内で垂直方向に延び、上端が金型９０の
キャビティ面９０ａ近くで閉端とされた複数個の冷却穴
９１と、金型９０内で水平方向に延び、各冷却穴９１を
直列につなぐ連通路９２と、連通路９２の一端に通じる
供給口９３と、連通路９２の他端に通じる排出口９４と
を備えた内冷構造付きの金型９０が開示されている（図
５及び図６参照）。そして、各冷却穴９１には、冷却穴
９１内を往路側９１ａと復路側９１ｂとに二分割する整
流板９５がそれぞれ配設されている。なお、各冷却穴９
１の上端付近において往路側９１ａから復路側９１ｂへ
の冷却水の流れを許容すべく、各整流板９５の上端と各
冷却穴９１の上端との間に所定の隙間が形成されてい
る。また、供給口９３には図示しない冷却水供給装置に
一端が接続された供給配管９６の他端が連結され、排出
口９４には排出配管９７が連結されている。

【０００４】この内冷構造付きの金型９０では、図示し
ない冷却水供給装置の作動により、供給口９３から金型
９０内に冷却水が供給されると、図５及び図６の右から
左に向かって連通路９２内を冷却水が流れ、金型９０を
冷却した後の冷却水が排出口９４から排出配管９７へ排
出される。冷却水は、連通路９２内を流れる過程で、各
整流板９５の作用により順次各冷却穴９１内を上下方向
に往復動し、金型９０のキャビティ面９０ａ付近を効果
的に冷却する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の内冷構造付きの金型では、各冷却穴９１が連通路９
２により直列につながれ、冷却水が連通路９２を流れる
過程で各冷却穴９１を順次流れる構造であることから、
各冷却穴９１において、均等な冷却性能を維持すること
が困難であるという問題がある。

【０００６】すなわち、供給口９３に近い冷却穴９１に
は、冷却水供給装置から供給された直後の温度に近い十
分な冷却能力を有する冷却水が供給されるため、供給口
９３に近い冷却穴９１では十分な冷却性能を期待でき
る。しかし、排出口９４に近づくにつれて、冷却水は金
型９０との熱交換により徐々に高温となり冷却能力が低
下する。このため、排出口９４に近い冷却穴９１には、
供給口９３に近い冷却穴９１内を流れることにより金型
９０からの受熱でかなり高温となって冷却能力が低下し
た冷却水しか供給されず、排出口９４に近い冷却穴９１
では十分な冷却性能を期待できない。

【０００７】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、複数の冷却穴において均等な冷却性能を発揮し
うる内冷構造付き金型を提供することを解決すべき技術
課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１記載の内
冷構造付き金型は、金型内に形成され、該金型のキャビ
ティ面付近まで延びる複数個の冷却穴と、冷却媒体供給
源に接続され、該金型内に冷却媒体を供給する単一の供
給口と、該金型内に形成され、該供給口に通じる主供給
通路と、該主供給通路からそれぞれの各該冷却穴に該供
給口から供給された冷却媒体を直接供給可能な複数個の
分岐供給通路と、各該分岐供給通路から各該冷却穴にそ
れぞれ供給された冷却媒体を型外に排出する排出口とを
備えていることを特徴とするものである。 （２）請求項２記載の内冷構造付き金型は、請求項１記
載の内冷構造付き金型において、主金型と、該主金型に
脱着可能に取り付けられた副金型とからなり、上記主金
型に前記キャビティ面及び各前記冷却穴が設けられ、上
記副金型には、前記供給口及び前記主供給通路が設けら
れるとともに、上記主金型に上記副金型が取り付けられ
たときに各前記冷却穴内にそれぞれ配設されることによ
り各前記分岐供給通路をそれぞれ形成する複数個の供給
管が固定されていることを特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の内冷構造付き金型は、金
型のキャビティ面付近までその先端が延びる複数個の冷
却穴を内部に有し、金型内、ひいては各冷却穴内に冷却
媒体を供給すべく、冷却媒体供給源に接続される単一の
供給口を有している。また、この内冷構造付き金型は、
上記供給口に通じる主供給通路と、この主供給通路から
それぞれの各上記冷却穴に上記供給口から供給された冷
却媒体を直接供給可能な複数個の分岐供給通路と、各該
分岐供給通路から各上記冷却穴にそれぞれ供給された冷
却媒体を型外に排出する排出口とを有している。

【００１０】すなわち、この内冷構造付き金型では、分
岐供給通路により、各冷却穴が主供給通路に対して並列
的につながれている。このため、冷却媒体供給源から供
給口を介して主供給通路に供給された冷却媒体は、各分
岐供給通路を介して直接各冷却穴にそれぞれ供給され
る。したがって、各冷却穴に供給される冷却媒体の温度
はほぼ均等となり、各冷却穴において均等な冷却性能を
発揮させることが可能となる。

【００１１】また、各冷却穴が主供給通路に対して並列
的につながれているため、冷却穴の配置の自由度が高ま
る。さらに、主供給通路及び分岐供給通路が全て金型内
に形成されているため、各冷却穴に冷却媒体を供給する
ための配管構造を金型の側面等に別途配設する必要がな
く、金型の設置スペース等の面で有利となる。

【００１２】上記分岐供給通路は、好適な態様におい
て、一端側が上記冷却穴内に配設されて該一端側の先端
が該冷却穴の先端付近で開口する一方、他端側が上記主
供給通路に通じる供給管により形成することができる。
かかる供給管の採用により、主供給通路からそれぞれの
各冷却穴に供給口から供給された冷却媒体を直接供給可
能な各分岐供給通路が各供給管の内部にそれぞれ形成さ
れることとなる。この供給管は、冷却穴等の洗浄の容易
性等を考慮して、金型に対して脱着可能に固定すること
が好ましい。

【００１３】また好適な態様において、上記排出口は単
一とし、かつ、該排出口に通じる主排出通路と、各冷却
穴に供給された冷却媒体を該主排出通路にそれぞれ排出
する複数個の分岐排出通路とを金型内に形成することが
できる。かかる構成は、各冷却穴に通じるように主排出
通路を形成するとともに、上記供給管を採用することに
より達成することができる。すなわち、この場合、供給
管の内部には冷却穴に冷却媒体を供給するための往路と
しての分岐供給通路が形成され、供給管の外周面と冷却
穴の内壁面との間には冷却媒体を冷却穴から主排出通路
へ排出するための復路としての分岐排出通路が形成され
る。

【００１４】したがって、本発明の内冷構造付き金型
は、好適な態様において、金型内に形成され、該金型の
キャビティ面付近まで延びる複数個の冷却穴と、冷却媒
体供給源に接続され、該金型内に冷却媒体を供給する単
一の供給口と、該金型内に形成され、該供給口に通じる
主供給通路と、各一端側が各該冷却穴内に配設されて各
該一端側の先端が各該冷却穴の先端付近でそれぞれ開口
する一方、各他端側がそれぞれ該主供給通路に通じる複
数個の供給管により形成され、該主供給通路からそれぞ
れの各該冷却穴に該供給口から供給された冷却媒体を直
接供給可能な複数個の分岐供給通路と、冷却媒体を型外
に排出する単一の排出口と、該金型内に形成され、該排
出口に通じる主排出通路と、各該冷却穴の内壁面と各該
供給管の外周面との間にそれぞれ形成され、各該冷却穴
に供給された冷却媒体を該主排出通路に排出する複数個
の分岐排出通路とを備える。

【００１５】この態様によれば、各冷却穴に通じるよう
に主排出通路を形成するとともに、主供給通路と冷却穴
内とを連通するように供給管を配設するという簡単な構
造により、複雑な構造となりがちな分岐供給通路及び分
岐排出通路を容易に形成することが可能となる。また、
本発明の内冷構造付き金型は、好適な態様において、主
金型と、該主金型に脱着可能に取り付けられた副金型と
から構成される。そして、主金型に、前記キャビティ面
及び各前記冷却穴を設けることができる。また副金型に
は、前記供給口及び前記主供給通路を設けるとともに、
上記主金型に上記副金型が取り付けられたときに各前記
冷却穴内にそれぞれ配設されることにより各前記分岐供
給通路をそれぞれ形成する複数個の供給管を固定するこ
とができる。なお、前記主排出通路及び分岐排出通路を
形成する場合は、主金型に設けられた各冷却穴に通じる
複数個の冷却穴と、この副金型に設けられた各冷却穴に
通じる主排出通路と、この主排出通路に通じる排出口と
を副金型に設けることができる。

【００１６】この態様によれば、主金型と副金型とを分
離することにより、冷却穴内等の洗浄を容易に行うこと
ができる。なお、この場合も各供給管を副金型に対して
脱着可能に固定することが好ましい。また、主金型と副
金型とで異なる材質を採用することができる。例えば、
主金型の材質は、ダイカスト鋳造、金型鋳造や低圧鋳
造、あるいは樹脂射出成形等に利用される金型として要
求される特性に応じたものを採用する一方、副金型の材
質を主金型よりも熱伝導率の小さいものを採用すること
により、主金型から伝わった熱が副金型内で伝わり難く
なり、副金型に形成された主供給通路内の冷却媒体や副
金型内に配置された部分の供給管内の冷却媒体の温度上
昇を抑えて、冷却媒体の冷却能力を維持するのに有利と
なる。さらに、主金型の熱を副金型に伝わり難くすべ
く、主金型と副金型との間に断熱材を介在させることが
好ましい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について、図
面を参照しつつ説明する。 （実施例１）図１〜図３に示す本実施例は、アルミニウ
ム合金を鋳造するためのダイカスト鋳造用の金型に本発
明の内冷構造付き金型を適用したものである。なお、図
２は図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【００１８】この内冷構造付き金型１は、キャビティ面
１ａ付近までそれぞれの先端が延びた複数個の冷却穴２
を内部に有し、金型１内、ひいては各冷却穴２内に冷却
媒体を供給すべく、冷却媒体供給源に接続される単一の
供給口３を底面に有している。なお、冷却穴２は後述す
る主排出通路９からキャビティ面１ａ付近まで垂直方向
に延び、各冷却穴２は水平方向に一列に並んで配設され
ている。また、供給口３には冷却媒体供給源に接続され
た供給配管３ａが連結されている。

【００１９】また、この内冷構造付き金型１は、上記供
給口３に通じ、水平方向に一列に並んだ各冷却穴２と対
応するように金型１内を水平方向に直線上に延びる主供
給通路４と、この主供給通路４からそれぞれ垂直方向に
延びて各冷却穴２に上記供給口３から供給された冷却媒
体を直接供給可能な複数個の分岐供給通路５とを内部に
有している。この分岐供給通路５は供給管６により形成
されている。供給管６は、一端側が冷却穴２内に配設さ
れて該一端側の先端が冷却穴２の先端付近で開口する一
方、他端側が上記主供給通路４に通じている。この供給
管６は、金型１に対して脱着可能に固定されている。す
なわち、供給管６の上記他端側は供給管６内に通じる通
孔７ａ付きの埋栓７に溶接等により固着され、この通孔
７ａ付きの埋栓７が後述する水平隔壁部１ｂの第１貫孔
１ｄに脱着可能に固定されている。

【００２０】さらに、この内冷構造付き金型１は、冷却
媒体を型外に排出するための単一の排出口８と、この排
出口８に通じ、上記主供給通路４の上方位置で主供給通
路４と対応するように金型１内を水平方向に直線上に延
びる主排出通路９と、金型１内に形成され、各冷却穴２
に供給された冷却媒体を主排出通路９にそれぞれ排出す
る複数個の分岐排出通路１０とを有している。分岐排出
通路１０は、供給管６の外周面と冷却穴２の内壁面との
間の環状隙間により形成されている。

【００２１】かかる構成の内冷構造付き金型１は、以下
のように製造することができる。すなわち、金型１の一
側面から主供給通路４をドリル等により穿設するととも
に、この主供給通路４の上方位置に該一側面と反対側の
他側面から主排出通路９を穿設する。なお、主供給通路
４と主排出通路９との間には水平隔壁部１ｂが形成され
る。また、金型１の底面からドリル等を用いて主供給通
路４に通じる供給口３を穿設するとともに、主排出通路
９に通じる排出口８を穿設する。さらに金型１の底面か
らドリル等を用いてキャビティ１ａ付近まで先端が延び
る冷却穴２を穿設する。なお、金型１の上記水平隔壁部
１ｂと底壁部１ｃとには、各冷却穴２に対応した位置に
第１貫孔１ｄと第２貫孔１ｅとが貫設される。そして、
金型１の一側面に開口する主供給通路４の開口端を埋栓
１１により閉塞するとともに、金型１の他側面に開口す
る主排出通路９の開口端を埋栓１２により閉塞する。ま
た、通孔付き埋栓７に固着された供給管６を底壁部１ｃ
の第２貫孔１ｅから挿入して、該通孔７ａ付きの埋栓７
を水平隔壁部１ｂの第１貫孔１ｄに脱着可能に固定す
る。なお、第１貫孔１ｄに対する埋栓７の固定は、螺合
等の手段を採用することができる。また、作業性を考慮
して、底壁部１ｃの第２貫孔１ｅは水平隔壁部１ｂの第
１貫孔１ｄよりも内径を大きくすることが好ましい。そ
の後、底壁部１ｃの第２貫孔１ｅを埋栓１３により閉塞
する。なお、この埋栓１３も螺合等の手段により第２貫
孔１ｅに脱着可能に固定する。

【００２２】上記構成を有する本実施例の内冷構造付き
金型１では、主供給通路４から延びる各分岐供給通路５
により、各冷却穴２が主供給通路４に対して並列的につ
ながれている。このため、冷却媒体供給源から供給口３
を介して主供給通路４に供給された冷却媒体は、各分岐
供給通路５を介して直接各冷却穴２にそれぞれ供給され
る。したがって、各冷却穴２に供給される冷却媒体の温
度はほぼ均等となり、各冷却穴２において均等な冷却性
能を発揮させることが可能となる。なお、各冷却穴２に
供給された冷却媒体は、各分岐排出通路１０を介して主
排出通路９に排出され、排出口８から型外へ排出され
る。

【００２３】また、前述した従来技術では、各冷却穴２
が連通路を介して直列的につながれているため、冷却穴
２の配置の自由度が小さい。この点、本実施例の内冷構
造付き金型１では、各冷却穴２が主供給通路に対して並
列的につながれているため、冷却穴２の配置の自由度が
高まる。さらに、この内冷構造付き金型１では、主供給
通路４及び分岐供給通路５が全て金型１内に形成されて
いるため、各冷却穴２に冷却媒体を供給するための配管
構造を金型１の側面等に別途配設する必要がなく、金型
１の設置スペース等の面で有利となる。

【００２４】加えて、供給管６が固着された通孔７ａ付
きの埋栓７及び埋栓１３がそれぞれ第１貫孔１ｄ及び第
２貫孔１ｅに脱着可能に取り付けられているため、メン
テナンス時に埋栓７及び埋栓１３を金型１から取り外す
ことにより、冷却穴２内や供給管６内等の洗浄が容易と
なる。またこの内冷構造付き金型１では、各冷却穴２に
通じるように主排出通路９を形成するとともに、主供給
通路４と冷却穴２内とを連通するように供給管６を配設
するという簡単な構造により、複雑な構造となりがちな
分岐供給通路５及び分岐排出通路１０を容易に形成する
ことが可能となる。

【００２５】（実施例２）図４に示す本実施例の内冷構
造付き金型１’は、主金型２０と、この主金型２０にボ
ルト締め等により脱着可能に取り付けられた副金型２１
とから構成されている。上記主金型２０には、前記キャ
ビティ面１ａ及び各前記冷却穴２が設けられている。

【００２６】上記副金型２１には、前記供給口３、前記
主供給通路４、前記排出口８及び前記主排出通路９が設
けられ、供給口３には前記供給配管３ａが連結され、排
出口８には前記排出配管８ａが連結されている。また、
副金型２１の前記水平壁部１ｂの前記第１貫孔１ｄに
は、前記供給管６が固着された前記通孔７ａ付きの埋栓
７が脱着可能に固定されている。各供給管６は、上記主
金型２０に上記副金型２１が取り付けられたときに各前
記冷却穴２内にそれぞれ配設されることにより、各前記
分岐供給通路５及び各前記分岐排出通路１０をそれぞれ
形成する。なお、副金型２１の上壁部１ｆには、主金型
２０に設けられた各冷却穴２と対応する位置に冷却穴の
一部をなす第３貫孔１ｇが設けられ、この第３貫孔１ｇ
は主金型２０に設けられた各冷却穴２と主排出通路９と
を連通している。

【００２７】また、本実施例においては、主金型２０と
副金型２１とで異なる材質を採用している。すなわち、
主金型の材質は、ダイカスト鋳造に利用される金型とし
て要求される特性に応じたものを採用する一方、副金型
の材質を主金型よりも熱伝導率の小さいものを採用して
いる。なお、主金型２０と副金型２１との界面には、各
冷却穴２をそれぞれ囲繞する複数個のＯリング２２が配
設されている。これにより、主金型２０と副金型２１と
の界面を介して、各冷却穴２間における冷却媒体の出入
りや冷却穴２から型外への冷却媒体の漏出を防止してい
る。また、この主金型２０と副金型２１との界面には、
主金型２０から副金型２１への伝熱を抑えるべく、合成
樹脂製等の断熱材を介在させることができる。

【００２８】上記構成を有する本実施例の内冷構造付き
金型１’は、上記実施例１と同様の作用効果を奏するほ
か、以下に示す作用効果も奏する。すなわち、この内冷
構造付き金型１’では、メンテナンス時に主金型２０と
副金型２１とを分離することにより、主金型２０の冷却
穴２内、副金型２１の主供給通路４内及び主排出通路９
内、並びに供給管６内等の洗浄を容易に行うことができ
る。

【００２９】また、副金型２１の材質として、主金型２
０よりも熱伝導率の小さいものを採用しているため、主
金型２０から伝わった熱が副金型２１内で伝わり難くな
り、副金型２１に形成された主供給通路４内の冷却媒体
や副金型２１内に配置された部分の供給管６内の冷却媒
体の温度上昇を抑えて、冷却媒体の冷却能力を維持する
のに有利となる。

【００３０】なお、上述した実施例１及び２は、ダイカ
スト鋳造用金型に本発明を適用する例について説明した
が、その他の金属鋳造用金型や樹脂の射出成形用金型等
にも本発明を適用しうることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内冷構造
付き金型では、冷却媒体供給源から供給口を介して主供
給通路に供給された冷却媒体が、各分岐供給通路を介し
て直接各冷却穴にそれぞれ供給される。このため、各冷
却穴に供給される冷却媒体の温度はほぼ均等となり、各
冷却穴において均等な冷却性能を発揮させることが可能
となる。したがって、本発明の内冷構造付き金型によれ
ば、品質が高く、かつバラつきの少ない成形品を製造す
ることが可能となり、品質及び生産性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例１に係る内冷構造付き金型の縦断面図
である。

【図２】本実施例１に係り、図１のＡ−Ａ線矢視断面図
である。

【図３】本実施例１に係り、供給管及び通孔付きの埋栓
の断面図である。

【図４】本実施例２に係る内冷構造付き金型の縦断面図
である。

【図５】従来の内冷構造付き金型の縦断面図である。

【図６】従来の内冷構造付き金型に係り、図５のＢ−Ｂ
線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ａ…キャビティ面 ２…冷却穴 ３
…供給口 ４…主供給通路 ５…分岐供給通路 ６
…供給管 ７…通孔付き埋栓 ８…排出口 ９
…主排出通路 １０…分岐排出通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 乾 満 岐阜県岐阜市六条南一丁目９番６号 岐阜 精機工業株式会社内 (72)発明者 二村 健人 岐阜県岐阜市六条南一丁目９番６号 岐阜 精機工業株式会社内 (72)発明者 斉藤 明 岐阜県岐阜市六条南一丁目９番６号 岐阜 精機工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E093 NA02 NB05 NB07 4F202 CA11 CB01 CN05 CN22

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型内に形成され、該金型のキャビティ面
   付近まで延びる複数個の冷却穴と、 冷却媒体供給源に接続され、該金型内に冷却媒体を供給
   する単一の供給口と、 該金型内に形成され、該供給口に通じる主供給通路と、 該主供給通路からそれぞれの各該冷却穴に該供給口から
   供給された冷却媒体を直接供給可能な複数個の分岐供給
   通路と、 各該分岐供給通路から各該冷却穴にそれぞれ供給された
   冷却媒体を型外に排出する排出口とを備えていることを
   特徴とする内冷構造付き金型。
2. 【請求項２】主金型と、該主金型に脱着可能に取り付け
   られた副金型とからなり、 上記主金型に前記キャビティ面及び各前記冷却穴が設け
   られ、 上記副金型には、前記供給口及び前記主供給通路が設け
   られるとともに、上記主金型に上記副金型が取り付けら
   れたときに各前記冷却穴内にそれぞれ配設されることに
   より各前記分岐供給通路をそれぞれ形成する複数個の供
   給管が固定されていることを特徴とする請求項１記載の
   内冷構造付き金型。