JP2006007271A - 金型の冷却水流量調整構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 中子が有する複数の冷却穴を流れる冷却水の流量を簡単に調整することができ、且つ、その再現性にも優れた、コンパクトで低コストな金型の冷却水流量調整構造を提供する。
【解決手段】 金型は、複数の冷却穴２１を有する中子１２の裏面１２ｂに設けられ、冷却穴２１に個別に連通する複数の流路を有するマニホールドブロック１３を備え、マニホールドブロック１３の裏面１３ｉには、回転させることにより直線移動させて冷却穴２１に流れる冷却水の流量を個別に調整する複数のバルブ２６が取り付けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ダイカストを初めとする各種鋳造や樹脂成形などにおける成形用の金型の冷却水流量調整構造に関するものである。

金型のキャビティに射出されるアルミニウムを初めとする溶融金属や樹脂などの材料は非常に高温であり、金型はこれらの材料の熱を奪って冷却固化させるとともに、金型自身の昇温をも防止する冷却機能が必要である。このため、通常金型内部には、冷却水を流す冷却穴が設けられている。こうした冷却穴の配置、数、サイズ、そこに流す冷却水の流量は、金型温度のバランスをとって製品のヒケ、割れ、焼き付きを防止する重要な成型条件となっている。

図６は、従来より知られている一般的な金型の冷却構造を示す断面図である。図６に示すように、中子８１は複雑な凸凹の形状より成り立っており、製品のヒケ、割れ、焼き付きの防止に配慮して冷却穴８２が配置され、冷却水を流す回路が設計されている。すなわち、冷却水は、その供給源より給水側マニホールド８３を経て冷却用プラグ８４から金型内に設置された回路（冷却穴８２等）を熱を奪いつつ流れ、排出側の冷却用プラグ８５から排出側マニホールド８６を通って排出される。

また、図６では、冷却水が金型内に設定された回路を流れる冷却構造を示したが、供給及び排水の両回路を有する冷却用プラグ（通称、往復プラグあるいは単独冷却プラグ）により個々の冷却穴に通水する冷却構造も一般に知られている。

いずれの構成であっても、給水側マニホールド８３から中子８１の冷却穴８２への間、あるいは中子８１の冷却穴８２から排出側マニホールド８６への間に設置したコック（流量調整弁）８７によって冷却水の流量を調整できるようになっている。なお、中子８１内に冷却水を流す回路が設定された前記（図６）の冷却構造では、その回路全体の冷却水の流量が一括して調整される。これに対し、後記の供給及び排水の両回路を有する冷却用プラグによるものは、個々の冷却穴を流れる冷却水の流量を調整でき、細かな温度バランスをとり得るようになっている。実際の金型の冷却にあたっては、これらの冷却構造が併用されているのが一般的である。

一方、図７は、従来より知られている一般的な金型の別の冷却構造を示す断面図である。図７に示すように、この冷却構造において金型の冷却を必要とする部位は、中子９１より分割された入子９２になっている。こうした構成は、何らか都合により直接冷却用プラグ（８４）を中子９１に設置できない場合、あるいは特許文献１で紹介されるように中子を機上で交換する金型構成の場合において用いられる金型冷却の分配構造である。こうした冷却構造として、図７に示すように中子９１の裏面に冷却水を流す回路が設定されたマニホールドブロック（冷却回路盤あるいは冷却板）９３を配置し、これと入子９２の冷却穴９４との間にフランジ部９５ａを有する冷却パイプ９５を挟み込むように設置する構成や、マニホールドブロック７の裏面にＰＴネジ部９６ａを有する冷却パイプ９６を締結して設置する構成などがある。

いずれの構成にせよ、冷却水の供給源９７より供給された冷却水は、少数（通常１または２本）の給水側冷却管９８を通りマニホールドブロック９３内の給水側本管穴９３ａから給水側支流管穴９３ｂにより分配されて冷却パイプ９５のパイプ部９５ｂへと導入される。そして、パイプ部９５ｂに導入された冷却水は、入子９２の冷却穴９４を流れることでその熱を奪い、パイプ部９５ｂの外側を通ってフランジ部９５ａに設けられたスリット部に導入される。そして、この冷却水は、マニホールドブロック９３内の排水側支流管穴９３ｃから排水側本管穴９３ｄに集約されて金型の外部へ排出される。この場合、冷却水の流量は、供給側あるいは排水側に設置したコック（流量調整弁）９９により調整される。
特開２００３−２００２４８号公報 実開平５−２４１４６号公報（第２図）

ところで、上記に紹介したいずれの冷却構造も、冷却水の流量調整（冷却の調整）は金型の外部に取り付けられたコック８７，９９により行われるが、こうしたコック８７，９９は一般に小型のボールバルブなどか使用されることから細かな調整ができない。さらに、保全作業や保管後の再使用時には、バルブの開度が変わってしまい流量調整の再現性に乏しいという欠点があった。

また、こうした再現性の向上等を目的として、特許文献２にねじ作用によってピストンバルブ（１０７）を前後させ冷却水の流量を調整する構成・方法が紹介されている。これによれば、ピストンバルブのストローク調整によって流量の細かな調整が可能となる。

しかしながら、特許文献２では、金型の外部に設置したマニホールドブロック（１０１）に冷却のための機構が組み込まれているため、例えば中子までの配管にホース等を要することで複雑な構造となる。

また、冷却水の流量調整にあたっては、マニホールドブロックに設けた冷却回路穴（１０５）の流路断面積を、これに直交して進退する棒状のピストンバルブにより変更・遮断する。このため、マニホールドブロックのねじ部に少なくとも冷却回路穴径以上の大きなストロークが必要となり、マニホールドブロックの大型化を余儀なくされる。

さらに、金型の内部に配置される個々の冷却穴を流れる冷却水の流量を各々調整するためには、その冷却穴の数だけ冷却回路穴が必要となり複雑で大型化したマニホールドブロックとなってコスト高となる。

特に、このような構成において、中子の裏面に冷却水を分配するマニホールドブロックを設置する場合には、中子に設けられた個々の冷却穴を流れる冷却水の流量調整は不可能となる。あるいは、冷却穴の数量に相当する外部からの配管が必要となり、マニホールドブロックに施される冷却回路穴も個々に独立させた冷却穴の数量に相当する数が必要となり、構造が複雑で、高コストとなる。このため、冷却水の流量をある程度まとめて調整するような構成の採用を余儀なくされていた。

本発明の目的は、中子の裏面にマニホールドブロックが設けられる金型の冷却水流量調整構造において、中子が有する複数の冷却穴を流れる冷却水の流量を簡単に調整することができ、且つ、その再現性にも優れた、コンパクトで低コストな金型の冷却水流量調整構造を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の冷却穴を有する中子の裏面に設けられ、該冷却穴に個別に連通する複数の流路を有するマニホールドブロックを備え、前記マニホールドブロックの裏面に、回転させることにより直線移動させて前記冷却穴に流れる冷却水の流量を個別に調整する複数のバルブを取り付けたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金型の冷却水流量調整構造において、前記バルブは、前記マニホールドブロックと螺合するねじ部にて回転運動を直線運動に変換することを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の金型の冷却水流量調整構造において、前記マニホールドブロックは、冷却水が給水される給水側支流管穴及び該冷却水が排水される排水側支流管穴を備え、前記流路は、前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のいずれか一方から分岐して前記冷却穴に連通する第１流路部と、前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のいずれか他方から分岐して前記冷却穴に連通する第２流路部とを有することを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の金型の冷却水流量調整構造において、前記バルブは、前記第１流路部に対向して前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のいずれか一方の横断方向に伸びる軸部と、勾配面を有して前記軸部の先端に設けられ、該軸部とともに直線移動させることで該勾配面により前記第１流路部の流路断面積を変化させるバルブ部とを有することを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の金型の冷却水流量調整構造において、前記軸部は、前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のうち、該軸部が配置される一方よりも細い括れを有することを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、直列に連通する複数の冷却穴を有する中子の裏面に設けられ、該冷却穴に連通する流路を有するマニホールドブロックを備え、前記マニホールドブロックの裏面に、回転させることにより前記流路の流路断面積を変化させて前記冷却穴に流れる冷却水の流量を一括して調整するバルブを取り付けたことを要旨とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の金型の冷却水流量調整構造において、前記マニホールドブロックは、裏面から穿設されて前記流路を横断する該流路よりも大径の取付孔を備え、前記バルブは、前記流路を横断するように前記取付孔に取り付けられ、回転させることにより前記流路の流路断面積を変化させる連通孔を有することを要旨とする。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の金型の冷却水流量調整構造において、前記バルブの端面には、該バルブを回転させるためのマイナス形状のドライバー溝が形成され、前記連通孔の連通方向は、前記ドライバー溝と平行に設定され、前記マニホールドブロックには、前記流路と平行に伸びるマークが描画されていることを要旨とする。

（作用）
請求項１乃至３に記載の発明によれば、前記中子の複数の冷却穴には、前記マニホールドブロックの流路により冷却水が個別に流れる。そして、これら冷却穴に流れる冷却水の流量は、前記マニホールドブロックの裏面に取り付けた複数のバルブを回転させることにより直線移動させる簡単な操作で個別に調整される。

また、前記バルブはマニホールドブロックの裏面に設けられることから、例えば保全作業時や保管時であっても基本的に該バルブにより設定した流量調整を初期状態に戻す必要はなく、再現性に優れた流量調整が可能となる。特に、マニホールドブロックが設けられる中子の裏面は、これと嵌合する母型によって閉塞されることから、該マニホールドブロックの裏面も同様に閉塞される。従って、流量調整後のバルブの設定が外部との干渉によって変動したりすることも回避される。

さらに、中子が有する複数の冷却穴への冷却水の分配構造をマニホールドブロック内に収めたことで、例えば型の外部で冷却水の分配を行って個々の冷却穴に冷却水を流す場合に比べて配管の取りまわしが軽減され、コンパクトで低コストな構成とされる。

請求項４に記載の発明によれば、前記バルブは、勾配面を有するバルブ部を前記軸部とともに直線移動させることで該勾配面により前記第１流路部の流路断面積を変化させる。換言すれば、前記第１流路部を全閉状態から全開状態へと推移させる場合に要する前記バルブの直線移動のストロークは、前記第１流路部の流路断面積に依存することなく、前記勾配面の設定によって決まる。従って、前記勾配面の設定により前記ストロークをより短くしておくことで、前記バルブの直線移動のために前記マニホールドブロックに確保すべき容積が低減され、ひいては該マニホールドブロックがコンパクト化される。

請求項５に記載の発明によれば、前記軸部が括れを有することで、例えば前記バルブ部の勾配面により前記第１流路部の流路断面積を変化させる際の該軸部の直線移動において、該軸部により遮られることで生じる前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のうち、該軸部が配置される一方の流路断面積の低減が抑制される。そして、前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のうち、該軸部が配置される一方から分岐する複数の第１流路部、すなわち冷却穴にほぼ均等に冷却水が流れる。

請求項６又は７に記載の発明によれば、前記中子の複数の冷却穴には、前記マニホールドブロックの流路により冷却水が順次流れる。そして、これら冷却穴に流れる冷却水の流量は、前記マニホールドブロックの裏面に取り付けたバルブを回転させることにより前記流路の流路断面積を変化させる簡単な操作で一括して調整される。

また、前記バルブはマニホールドブロックの裏面に設けられることから、例えば保全作業時や保管時であっても基本的に該バルブにより設定した流量調整を初期状態に戻す必要はなく、再現性に優れた流量調整が可能となる。特に、マニホールドブロックが設けられる中子の裏面は、これと嵌合する母型によって閉塞されることから、該マニホールドブロックの裏面も同様に閉塞される。従って、流量調整後のバルブの設定が外部との干渉によって変動したりすることも回避される。

さらに、前記バルブは、回転させるのみで前記冷却穴に流れる冷却水の流量を一括して調整する。すなわち、前記バルブは、冷却水の流量調整にあたって直線移動のストロークを必要とせず、当然ながら該バルブの直線移動のために前記マニホールドブロックに確保すべき容積も必要とせず、コンパクトで低コストな構成とされる。

請求項８に記載の発明によれば、前記バルブの回転に伴う冷却水の流量調整では、前記連通孔の連通方向が前記流路と一致する、即ち前記ドライバー溝が前記マークと平行になることで全開状態となる。一方、前記連通孔の連通方向が前記流路と直交する、即ち前記ドライバー溝が前記マークと直交することで全閉状態となる。このように、前記ドライバー溝と前記マークとのなす角度を一瞥するだけで、これに対応させて流量調整の状態を推定し得る。

以上詳述したように、請求項１乃至８に記載の発明では、中子が有する複数の冷却穴を流れる冷却水の流量を簡単に調整することができ、且つ、その再現性にも優れた、コンパクトで低コストな金型の冷却水流量調整構造を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図１は、本発明が適用される金型を示す断面図である。なお、図１において上側がキャビティ側に相当し、下側が金型を保持するプラテン側に相当する。

図１に示されるように、本実施形態の金型は、母型１１と、中子１２と、マニホールドブロック１３とを備えている。
前記母型１１の一側（キャビティ側）には、前記中子１２の外形に応じた内壁面を有して凹設された中子収容凹部１１ａが形成されている。そして、この中子収容凹部１１ａの底壁部には、同中子収容凹部１１ａよりも縮幅される態様で凹設された収容凹部１１ｂが形成されている。この収容凹部１１ｂは、前記マニホールドブロック１３の外形に応じた内壁面を有している。

また、上記母型１１には、前記収容凹部１１ｂの底壁部を貫通する一対の挿入孔１１ｃ，１１ｄが形成されている。上記挿入孔１１ｃには、一端が収容凹部１１ｂに突出するとともに、他端が冷却水を圧送する給水源１５に連通する給水側冷却管１４が挿通されている。一方、上記挿入孔１１ｄには、一端が収容凹部１１ｂに突出するとともに、他端が冷却水を排出する排水先１７に連通する排水側冷却管１６が挿通されている。

前記中子１２は、上記中子収容凹部１１ａの開口側から組み付けられこれと嵌合することで母型１１に保持されており、成形体の外形に応じたキャビティ型面１２ａを有している。そして、中子１２には、上記キャビティ型面１２ａに対して反対側の端面である裏面１２ｂからキャビティ型面１２ａ側に凹設された複数の冷却穴２１が形成されている。これら冷却穴２１は、中子１２内において互いに独立している。なお、上記冷却穴２１は、図１において紙面に直交する方向にも並設されているが、ここでは構造的に１単位をなす２本の冷却穴２１のみを図示している。また、中子１２には、上記冷却穴２１をそれぞれ個別に包囲する態様でその裏面１２ｂから円環状に凹設された複数の周溝１２ｃが形成されており、これら周溝１２ｃにはそれぞれＯリング２２が装着されている。

前記マニホールドブロック１３は、上記収容凹部１１ｂの開口側から中子１２との間で挟むように組み付けられ同収容凹部１１ｂと嵌合することで保持されている。上記マニホールドブロック１３は、前記収容凹部１１ｂに突出する給水側冷却管１４の一端が締結される給水側本管穴１３ａを有している。この給水側本管穴１３ａは、図１において紙面に直交する方向に延設されており、同方向と直交する一側方向（図１の左方向）に伸びる複数の給水側支流管穴１３ｂに分岐している（図１では、前述の１単位をなす冷却穴２１に係る１本の給水側支流管穴１３ｂを代表して図示）。また、上記マニホールドブロック１３は、前記収容凹部１１ｂに突出する排水側冷却管１６の一端が締結される排水側本管穴１３ｃを有している。この排水側本管穴１３ｃは、図１において紙面に直交する方向に延設されており、同方向と直交する他側方向（図１の右方向）に伸びる複数の排水側支流管穴１３ｄに分岐している（図１では、前述の１単位をなす冷却穴２１に係る１本の排水側支流管穴１３ｄを代表して図示）。

以下では、図１で示した１単位（２本）の冷却穴２１と、これらに係る各１本の給水側支流管穴１３ｂ及び排水側支流管穴１３ｄを中心にその周辺構造等を詳述する。図１に示すように、各冷却穴２１は、それぞれその軸線が前記給水側支流管穴１３ｂ及び排水側支流管穴１３ｄの流路を横断するように配置されている。そして、図２（ａ）（ｂ）に拡大して示すように、マニホールドブロック１３には、前記冷却穴２１の各軸線に沿って給水側支流管穴１３ｂからそれぞれ分岐する供給穴１３ｅと、同供給穴１３ｅよりも拡径されて排水側支流管穴１３ｄの流路を横断し、前記冷却穴２１に開口する拡径孔１３ｆとが形成されている。なお、拡径孔１３ｆの内径は、前記冷却穴２１の内径よりも大きく、且つ、前記周溝１２ｃの内径よりも小さくなるように設定されている。従って、中子１２及びマニホールドブロック１３は、前記周溝１２ｃに装着されるＯリング２２により、これら冷却穴２１と拡径孔１３ｆとの連通部において液密となるように密着され、外部への冷却水の漏出が防止されている。

前記各拡径孔１３ｆには、冷却パイプ２３がそれぞれ装着されている。この冷却パイプ２３は、前記中子１２と前記マニホールドブロック１３との間に挟み込まれる態様で前記拡径孔１３ｆに装着・収容されるフランジ部２４と、同拡径孔１３ｆ（冷却穴２１）の軸線に沿ってフランジ部２４を貫通する取付孔２４ａに取り付けられるパイプ部２５とを有する。そして、パイプ部２５は、冷却穴２１に沿ってその先端部まで延出されている。また、上記フランジ部２４の外周面には、冷却穴２１の内周面とパイプ部２５の外周面とで形成される円環状の流路と前記排水側支流管穴１３ｄとを連通するスリット２４ｂが形成されている。従って、前記冷却穴２１は、前記パイプ部２５及び供給穴１３ｅを介して前記給水側支流管穴１３ｂに連通するとともに、同パイプ部２５の外側においてスリット２４ｂを介して前記排水側支流管穴１３ｄに連通している。

また、前記マニホールドブロック１３には、前記冷却穴２１の各軸線に沿ってその裏面（中子１２の反対側の端面）１３ｉから凹設された凹部１３ｇと、同凹部１３ｇよりも縮径されて前記給水側支流管穴１３ｂに開口する雌ねじ部１３ｈとが形成されており、バルブ２６が取り付けられている。このバルブ２６は、凹部１３ｇの内径と同等の外径を有するフランジ部２６ａと、同フランジ部２６ａよりも縮径されて前記雌ねじ部１３ｈと螺合する雄ねじ部２６ｂと、同雄ねじ部２６ｂよりも更に縮径されて前記給水側支流管穴１３ｂの横断方向に伸びる軸部２６ｃと、軸部２６ｃの先端に設けられたバルブ部２６ｄとを有している。

上記フランジ部２６ａには、その外周面に沿って周溝が形成されており、Ｏリング２７が装着されている。これにより、バルブ２６はマニホールドブロック１３に対し液密となるように取り付けられ、外部への冷却水の漏出が防止されている。なお、シール部分を形成するフランジ部２６ａの外径を雄ねじ部２６ｂの外径よりも大きく設定しているのは、同雄ねじ部２６ｂとの干渉を防止してＯリング２７の切れを抑制するためである。また、上記フランジ部２６ａの裏面１３ｉ側（バルブ部２６ｄの反対側）の端面には、マイナス形状のドライバー溝２６ｅが形成されている。従って、バルブ２６は、このドライバー溝２６ｅにマイナスドライバーを係止することで回転しうるようになっている。

さらに、上記バルブ２６は、雄ねじ部２６ｂが雌ねじ部１３ｈと螺合することでそのねじ作用により回転運動が直線運動に変換されるようになっている。上記軸部２６ｃは、前記給水側支流管穴１３ｂの内径よりも小さな外径を有しており、従って同給水側支流管穴１３ｂよりも細い括れを有するように縮径されている。

また、上記バルブ部２６ｄは、基端側が前記供給穴１３ｅの内径よりも大きく、且つ、先端側が同内径よりも小さくなるようにその外径が先端側に向かって徐々に縮径される勾配面を有する笠状に形成されており、同供給穴１３ｅに対向配置されている。バルブ２６は、上述の態様で回転させることによるその直線移動に伴いバルブ部２６ｄを進退させてバルブ部２６ｄと供給穴１３ｅとの隙間、即ち供給穴１３ｅの流路断面積を変更し、同供給穴１３ｅを介して前記冷却穴２１に流れる冷却水の流量を調整する。

具体的には、例えば図２（ａ）に示すように、バルブ２６を締め付け方向に回転・直線移動させて、バルブ部２６ｄの勾配面により供給穴１３ｅを塞ぐと、同供給穴１３ｅを介した冷却水の流れが遮断される全閉状態が設定される。一方、図２（ｂ）に示すように、バルブ２６を戻し方向に回転・直線移動させて、バルブ２６がマニホールドブロック１３の裏面１３ｉから飛び出さないようにバルブ部２６ｄの勾配面を供給穴１３ｅから離間させる。このとき、バルブ部２６ｄと供給穴１３ｅとの隙間が最大となり、同供給穴１３ｅを介した流量が最大となる冷却水の流れが許容される全開状態が設定される。そして、これら全閉状態と全開状態との間でバルブ２６を直線移動させることでバルブ部２６ｄと供給穴１３ｅとの隙間が変更され、上記供給穴１３ｅを介して前記冷却穴２１に流れる冷却水の流量が調整される。各冷却穴２１ごとに設けられたバルブ２６により、同冷却穴２１に流れる冷却水の流量が個別に調整されることはいうまでもない。

なお、バルブ２６を直線移動させる際に軸部２６ｃが給水側支流管穴１３ｂの横断方向に伸びることになるが、この軸部２６ｃが前述の括れを有することでバルブ２６により給水側支流管穴１３ｂの絞りが抑制され、同給水側支流管穴１３ｂから分岐する各供給穴１３ｅにほぼ均等に冷却水が流れる。

以上の構成において、金型を流れる冷却水の動作を総括して説明する。前記給水源１５から圧送された冷却水は、給水側冷却管１４から給水側本管穴１３ａを介して複数の給水側支流管穴１３ｂに分配される。そして、給水側支流管穴１３ｂに分配された冷却水は、各バルブ２６により調整される冷却水の流量で供給穴１３ｅからパイプ部２５の内部を通ってその先端から噴出し、中子１２の熱を奪いつつ冷却穴２１の内部でパイプ部２５の外側を流れる。そして、冷却水は、前記フランジ部２４のスリット２４ｂを介して排水側支流管穴１３ｄに排出され、更に前記排水側本管穴１３ｃにおいて集約されて排水側冷却管１６を介して排水先１７へと排出される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記中子１２の複数の冷却穴２１には、供給穴１３ｅ等により冷却水が個別に流れる。そして、これら冷却穴２１に流れる冷却水の流量は、前記マニホールドブロック１３の裏面１３ｉに取り付けた複数のバルブ２６を回転させることにより直線移動させる簡単な操作で個別に調整することができる。

また、前記バルブ２６はマニホールドブロック１３の裏面１３ｉに設けられることから、例えば保全作業時や保管時であっても基本的に同バルブ２６により設定した流量調整を初期状態に戻す必要はなく、再現性に優れた流量調整が可能となる。特に、マニホールドブロック１３が設けられる中子１２の裏面１２ｂは、これと嵌合する母型１１によって閉塞されることから、同マニホールドブロック１３の裏面１３ｉも同様に閉塞される。従って、流量調整後のバルブ２６の設定が外部との干渉によって変動したりすることも回避することができる。

さらに、中子１２が有する複数の冷却穴２１への冷却水の分配構造をマニホールドブロック１３内に収めたことで、例えば型の外部で冷却水の分配を行って個々の冷却穴に冷却水を流す場合に比べて配管の取りまわしが軽減され、コンパクトで低コストな構成にすることができる。

（２）本実施形態では、前記バルブ２６は、勾配面を有するバルブ部２６ｄを前記軸部２６ｃとともに直線移動させることで同勾配面により前記供給穴１３ｅの流路断面積を変化させる。換言すれば、前記供給穴１３ｅを全閉状態から全開状態へと推移させる場合に要する前記バルブ２６の直線移動のストロークは、前記供給穴１３ｅの流路断面積に依存することなく、前記勾配面の設定によって決まる。従って、前記勾配面の設定により前記ストロークをより短くしておくことで、前記バルブ２６の直線移動のために前記マニホールドブロック１３に確保すべき容積を低減し、ひいては同マニホールドブロック１３をコンパクト化することができる。

（３）本実施形態では、前記軸部２６ｃが括れを有することで、例えば前記バルブ部２６ｄの勾配面により前記供給穴１３ｅの流路断面積を変化させる際の軸部２６ｃの直線移動において、軸部２６ｃにより遮られることで生じる前記給水側支流管穴１３ｂの流路断面積の低減を抑制することができる。そして、前記給水側支流管穴１３ｂから分岐する複数の供給穴１３ｅ、すなわち冷却穴２１にほぼ均等に冷却水が流れる。

（４）本実施形態では、前記バルブ２６（フランジ部２６ａ）の外周面と、前記マニホールドブロック１３（凹部１３ｇ）の内周面との間にＯリング２７が介装されることで、冷却水の流量調整に際して同バルブ２６の回転を許容するもここから冷却水がマニホールドブロック１３の外部へと漏れることはない。

（５）本実施形態では、仮にバルブ２６をマニホールドブロック１３から取り外して分解する場合であっても、例えば閉鎖状態から設定流量の状態までのバルブ２６の回転数を管理しておくことで、当該流量を概ね再現することができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態とは異なる形状のバルブにてＯリングの切れを抑制したものであり、同様の部分についてはその詳細な説明は省略する。

図３は、本発明が適用される金型を拡大して示す断面図であって、図３（ａ）（ｂ）はそれぞれ全閉状態及び全開状態に相当する。同図に示されるように、本実施形態のマニホールドブロック１３には、前記凹部１３ｇ及び雌ねじ部１３ｈに代えて、前記冷却穴２１の各軸線に沿ってその裏面１３ｉから凹設された雌ねじ部３１ａと、同雌ねじ部３１ａの下穴として前記給水側支流管穴１３ｂに開口する凹部３１ｂとが形成されており、バルブ３２が取り付けられている。

このバルブ３２は、前記フランジ部２６ａ及び雄ねじ部２６ｂに代えて、前記雌ねじ部３１ａと螺合する雄ねじ部３２ａ及び凹部３１ｂの内径、即ち雌ねじ部３１ａの下穴径と同等の外径を有するフランジ部３２ｂを有している。また、上記バルブ３２は、前記軸部２６ｃ、バルブ部２６ｄ及びドライバー溝２６ｅに準じた軸部３２ｃ、バルブ部３２ｄ及びドライバー溝３２ｅを有している。そして、上記フランジ部３２ｂには、その外周面に沿って周溝が形成されており、Ｏリング３３が装着されている。これにより、バルブ３２はマニホールドブロック１３に対し液密となるように取り付けられ、外部への冷却水の漏出が防止されている。なお、本実施形態では、シール部分を形成するフランジ部３２ｂの外径を雌ねじ部３１ａの下穴径と同等に設定して雄ねじ部３２ａよりもマニホールドブロック１３の内部に配置することで、雄ねじ部３２ａとの干渉を防止してＯリング３３の切れを抑制している。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態と同様の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、雌ねじ部３１ａの下穴を利用してシール部分を形成したことで、凹部３１ｂの径方向に確保すべき容積を最小限に抑制することができる。

また、雌ねじ部３１ａの下穴をそのまま流用し得ることで、例えば凹部３１ｂを別途加工するための工程を割愛することができる。
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態について図面に従って説明する。なお、第３の実施形態は、例えば中子に設けられた複数の冷却穴の冷却水流量を個別に調整する必要がなく、あるいは、金型の構成上これら冷却穴の冷却水流量を個別に調整する構造を採用し得ない場合などに対応して、これら冷却穴を直列に連通してその冷却水流量を一括して調整することが第１及び第２の実施形態と異なる。従って、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を一部省略する。

図４は、本発明が適用される金型を示す断面図である。図４に示されるように、本実施形態の金型は、前記母型１１と、中子４２と、マニホールドブロック４３とを備えている。

前記中子４２は、前記中子収容凹部１１ａの開口側から組み付けられこれと嵌合することで母型１１に保持されており、成形体の外形に応じたキャビティ型面４２ａを有している。そして、中子４２には、上記キャビティ型面４２ａに対して反対側の端面である裏面４２ｂからキャビティ型面４２ａ側に凹設された複数の冷却穴４４が形成されている。また、中子４２には、上記冷却穴４４をそれぞれ個別に包囲する態様でその裏面４２ｂから円環状に凹設された複数の周溝４２ｃが形成されており、これら周溝４２ｃにはそれぞれＯリング２２が装着されている。

なお、上記冷却穴４４は、図４において紙面に直交する方向にも並設されているが、ここでは構造的に１単位をなす２本の冷却穴４４のみを図示している。これら１単位の冷却穴４４は、その開口側において中子４２に形成された冷却回路穴４２ｅにより連通されている。

さらに、前記冷却穴４４の開口側には、同冷却穴４４よりも拡径されて冷却回路穴４２ｅの流路を横断する拡径孔４２ｄが形成されている。上記拡径孔４２ｄの内径は、前記周溝４２ｃの内径よりも小さくなるように設定されている。

前記各拡径孔４２ｄには、冷却パイプ４５がそれぞれ装着されている。この冷却パイプ４５は、前記中子４２と前記マニホールドブロック４３との間に挟み込まれる態様で前記拡径孔４２ｄに装着・収容されるフランジ部４６と、同拡径孔４２ｄ（冷却穴４４）の軸線に沿ってフランジ部４６を貫通する取付孔４６ａに取り付けられるパイプ部４７とを有する。そして、パイプ部４７は、冷却穴４４に沿ってその先端部まで延出されている。また、上記フランジ部４６の外周面には、冷却穴４４の内周面とパイプ部４７の外周面とで形成される円環状の流路と前記冷却回路穴４２ｅとを連通するスリット４６ｂが形成されている。従って、前記冷却穴４４は、前記パイプ部４７内に連通するとともに、同パイプ部４７の外側においてスリット４６ｂを介して前記冷却回路穴４２ｅに連通している。

前記マニホールドブロック４３は、前記収容凹部１１ｂの開口側から中子４２との間で挟むように組み付けられ同収容凹部１１ｂと嵌合することで保持されている。上記マニホールドブロック４３は、前記収容凹部１１ｂに突出する給水側冷却管１４の一端が締結される給水側本管穴４３ａを有している。この給水側本管穴４３ａは、図４において紙面に直交する方向に延設されており、同方向と直交する一側方向（図４の左方向）に伸びる複数の給水側支流管穴４３ｂに分岐している（図４では、前述の１単位をなす冷却穴４４に係る１本の給水側支流管穴４３ｂを代表して図示）。また、上記マニホールドブロック４３は、前記収容凹部１１ｂに突出する排水側冷却管１６の一端が締結される排水側本管穴４３ｃを有している。この排水側本管穴４３ｃは、図４において紙面に直交する方向に延設されており、同方向と直交する他側方向（図４の右方向）に伸びる複数の排水側支流管穴４３ｄに分岐している（図４では、前述の１単位をなす冷却穴４４に係る１本の排水側支流管穴４３ｄを代表して図示）。

以下では、図４で示した１単位（２本）の冷却穴４４と、これらに係る各１本の給水側支流管穴４３ｂ及び排水側支流管穴４３ｄを中心にその周辺構造等を詳述する。なお、図４に示すように、各冷却穴４４は、それぞれその軸線が前記給水側支流管穴４３ｂ及び排水側支流管穴４３ｄの流路を横断するように配置されている。

前記マニホールドブロック４３には、給水側支流管穴４３ｂから一側（図４の右側）の冷却穴４４の軸線に沿って伸びて対応する取付孔４６ａ（パイプ部４７）に連通する供給穴４３ｅが形成されている。一方、上記マニホールドブロック４３には、排水側支流管穴４３ｄから他側（図４の左側）の冷却穴４４の軸線に沿って伸びて対応する取付孔４６ａ（パイプ部４７）に連通する排出穴４３ｆが形成されている。従って、前記給水側支流管穴４３ｂは、供給穴４３ｅを介して一側の冷却穴４４に設けられたパイプ部４７内に連通し、当該パイプ部４７の外側においてフランジ部４６のスリット４６ｂを介して前記冷却回路穴４２ｅに連通している。そして、この冷却回路穴４２ｅは、他側の冷却穴４４に設けられたフランジ部４６のスリット４６ｂを介してパイプ部４７の外側に連通し、当該パイプ部４７内から排出穴４３ｆを介して前記排水側支流管穴４３ｄに連通している。つまり、これら冷却穴４４は、一側及び他側（図４の右側及び左側）がそれぞれ上流側及び下流側となるように冷却回路穴４２ｅ等を介して直列に連通されている。

なお、中子４２及びマニホールドブロック４３は、前記周溝４２ｃに装着されるＯリング２２により、これら冷却穴４４（パイプ部４７）と供給穴４３ｅ及び排出穴４３ｆとの各連通部において液密となるように密着され、外部への冷却水の漏出が防止されている。

また、前記マニホールドブロック４３には、その裏面（中子４２の反対側の端面）４３ｈから穿設され給水側本管穴４３ａと供給穴４３ｅとの間で前記給水側支流管穴４３ｂの軸線と直交するようにこれを横断する同給水側支流管穴４３ｂよりも大径の取付孔４３ｇが形成されており、バルブ４８が取り付けられている。このバルブ４８は、上記取付孔４３ｇの内径と同等の外径を有する円柱形状の軸部４８ａを有しており、前記給水側支流管穴４３ｂを横断するように同取付孔４３ｇに回動可能に取り付けられている。そして、図５（ａ）（ｃ）に拡大して示すように、上記バルブ４８には、給水側支流管穴４３ｂの軸線と同等の高さを有する軸線方向に開口する連通孔４８ｂが形成されている。この連通孔４８ｂの内径は、上記給水側支流管穴４３ｂの内径よりも小さく設定されており、バルブ４８を回転させることによりその軸線が回転することで同給水側支流管穴４３ｂの流路断面積を変化させる。従って、バルブ４８は、回転に伴い給水側支流管穴４３ｂの流路断面積を変更することで、同給水側支流管穴４３ｂを介して前記冷却穴４４に順次流れる冷却水の流量を一括して調整する。

具体的には、例えば図５（ａ）（ｂ）に示すように、バルブ４８を回転させて連通孔４８ｂの軸線（ドライバー溝４８ｃ）を給水側支流管穴４３ｂの軸線（マーク５２）に略９０°で直交させ、軸部４８ａの外周面により給水側支流管穴４３ｂを塞ぐと、同給水側支流管穴４３ｂを介した冷却水の流れが遮断される全閉状態が設定される。一方、図５（ｃ）（ｄ）に示すように、バルブ４８を回転させて連通孔４８ｂの軸線（ドライバー溝４８ｃ）を給水側支流管穴４３ｂの軸線（マーク５２）に一致させると、給水側支流管穴４３ｂを介した流量が連通孔４８ｂによって決まる最大となる冷却水の流れが許容される全開状態が設定される。そして、これら全閉状態と全開状態との間でバルブ４８を回転させることで給水側支流管穴４３ｂの流路断面積が変更され、同給水側支流管穴４３ｂを介して前記冷却穴４４に順次流れる冷却水の流量が一括して調整される。

上記バルブ４８の給水側支流管穴４３ｂに対して裏面４３ｈ側には、軸部４８ａの外周面に沿って周溝が形成されており、Ｏリング４９が装着されている。これにより、バルブ４８はマニホールドブロック４３に対し液密となるように取り付けられ、外部への冷却水の漏出が防止されている。なお、上記取付孔４３ｇに取り付けられたバルブ４８は、裏面４３ｈ側の端面が同裏面４３ｈにねじ５１にて締結された板５０に係止されることで抜け止めされている。バルブ４８も含めてこれら板５０及びねじ５１は、マニホールドブロック４３の裏面４３ｈから母型１１（収容凹部１１ｂ）側に突出しないように同マニホールドブロック４３に収容等されている。

また、上記バルブ４８の裏面４３ｈ側の端面には、マイナス形状のドライバー溝４８ｃが形成されている。従って、バルブ４８は、このドライバー溝４８ｃにマイナスドライバーを係止することで回転しうるようになっている。このドライバー溝４８ｃは、前記連通孔４８ｂの連通方向（軸線）と平行に設定されている。そして、図５（ｂ）（ｄ）に背面図を示すように、前記マニホールドブロック４３には、取付孔４３ｇ（バルブ４８）の近傍において前記給水側支流管穴４３ｂと平行に伸びるマーク５２が描画されている。従って、冷却水の流量調整に係る給水側支流管穴４３ｂの軸線に対する連通孔４８ｂの軸線の傾斜角度は、これらドライバー溝４８ｃ及びマーク５２を照合することで容易に推測される。

以上の構成において、金型を流れる冷却水の動作を総括して説明する。前記給水源１５から圧送された冷却水は、給水側冷却管１４から給水側本管穴４３ａを介して複数の給水側支流管穴４３ｂに分配される。そして、給水側支流管穴４３ｂに分配された冷却水は、各バルブ４８により調整される冷却水の流量で供給穴４３ｅから中子４２内で直列に連通された冷却穴４４に上流側から下流側へと順次流れ、同中子４２を冷却する。そして、冷却水は、排水側支流管穴４３ｄに排出され、更に前記排水側本管穴４３ｃにおいて集約されて排水側冷却管１６を介して排水先１７へと排出される。

以上詳述したように、本実施形態によれば、前記第１の実施形態における（４）の効果に加えて以下に示す効果が得られるようになる。
（１）本実施形態では、前記中子４２の複数の冷却穴４４には、前記マニホールドブロック４３の給水側支流管穴４３ｂ等により冷却水が順次流れる。そして、これら冷却穴４４に流れる冷却水の流量は、前記マニホールドブロック４３の裏面４３ｈに取り付けたバルブ４８を回転させることにより前記給水側支流管穴４３ｂの流路断面積を変化させる簡単な操作で一括して調整することができる。

また、前記バルブ４８はマニホールドブロック４３の裏面４３ｈに設けられることから、例えば保全作業時や保管時であっても基本的に同バルブ４８により設定した流量調整を初期状態に戻す必要はなく、再現性に優れた流量調整が可能となる。特に、マニホールドブロック４３が設けられる中子４２の裏面４２ｂは、これと嵌合する母型１１によって閉塞されることから、同マニホールドブロック４３の裏面４３ｈも同様に閉塞される。従って、流量調整後のバルブ４８の設定が外部との干渉によって変動したりすることも回避することができる。

さらに、前記バルブ４８は、回転させるのみで前記冷却穴４４に流れる冷却水の流量を一括して調整する。すなわち、前記バルブ４８は、冷却水の流量調整にあたって直線移動のストロークを必要とせず、当然ながら同バルブ４８の直線移動のために前記マニホールドブロック４３に確保すべき容積も必要とせず、コンパクトで低コストな構成にすることができる。

（２）本実施形態では、前記バルブ４８の回転に伴う冷却水の流量調整では、前記連通孔４８ｂの連通方向が前記給水側支流管穴４３ｂと一致する、即ち前記ドライバー溝４８ｃが前記マーク５２と平行になることで全開状態となる。一方、前記連通孔４８ｂの連通方向が前記給水側支流管穴４３ｂと直交する、即ち前記ドライバー溝４８ｃが前記マーク５２と直交することで全閉状態となる。このように、前記ドライバー溝４８ｃと前記マーク５２とのなす角度を一瞥するだけで、これに対応させて流量調整の状態を推定することができる。

（３）本実施形態では、直列で連通する複数の冷却穴４４を流れる冷却水の流量を一括して調整する極めて簡単な構成にすることができる。
（４）本実施形態では、マニホールドブロック４３にねじ５１にて締結された板５０による極めて簡易な構成でバルブ４８を抜け止めすることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記第１及び第２の実施形態においては、冷却パイプ２３のパイプ部２５から給水側支流管穴１３ｂの冷却水を導入し、フランジ部２４のスリット２４ｂから排水側支流管穴１３ｄへと排出したが、これらの関係は逆であってもよい。そして、この場合には、パイプ部２５内から排出される冷却水の流量をバルブ２６に準じたバルブにて調整することで、冷却穴２１を流れる冷却水の流量を調整すればよい。

・前記第３の実施形態においては、給水側（給水側支流管穴４３ｂ）に設けたバルブ４８により冷却穴４４を流れる冷却水の流量を一括して調整したが、排水側（排水側支流管穴４３ｄ）に設けたバルブにより冷却穴４４を流れる冷却水の流量を一括して調整してもよい。

・前記各実施形態における冷却水の流量調整構造は、適宜併用してもよい。
・前記各実施形態においては特に言及していないが、バルブ２６，３２，４８に装着されるＯリング２７，３３，４９等にグリスの塗布を施し、回転による切れを防止することが好ましい。

・前記各実施形態においては特に言及していないが、バルブ２６，３２，４８はステンレス、黄銅等の耐腐食性の材質にて製造することが好ましい。
・前記各実施形態においては特に言及していないが、本発明が適用される金型は、ダイカストを初めとする各種鋳造や樹脂成形などいずれの成形用の金型であってもよい。

・前記各実施形態においては特に言及していないが、本発明が適用される金型は、固定型、可動型のいずれであってもよい。
・本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、その趣旨の範囲であればどのような形態であってもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜８のいずれか１項に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
前記バルブの外周面と、前記マニホールドブロックの内周面との間に介装されるシール部材を備えたことを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。この技術的思想によれば、前記バルブの外周面と、前記マニホールドブロックの内周面との間にシール部材が介装されることで、冷却水の流量調整に際して該バルブの回転を許容するもここから冷却水がマニホールドブロックの外部へと漏れることはない。

本発明の第１の実施形態を示す断面図。 （ａ）（ｂ）は、全閉状態及び全開状態を拡大して示す断面図。 （ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の全閉状態及び全開状態を拡大して示す断面図。 本発明の第３の実施形態を示す断面図。 （ａ）（ｂ）は全閉状態を示す断面図及び背面図であり、（ｃ）（ｄ）は全開状態を示す断面図及び背面図。 従来の形態を示す断面図。 従来の別の形態を示す断面図。

符号の説明

１２，４２…中子、１２ｂ，１３ｉ，４２ｂ，４３ｈ…裏面、１３，４３…マニホールドブロック、１３ｂ…給水側支流管穴、１３ｄ，４３ｄ…排水側支流管穴、１３ｅ…流路を構成する第１流路部としての供給穴、２１，４４…冷却穴、４３ｇ…取付孔、２４ｂ…流路を構成する第２流路部としてのスリット、２６，３２，４８…バルブ、２６ｂ，３２ａ…ねじ部としての雄ねじ部、２６ｃ，３２ｃ…軸部、２６ｄ，３２ｄ…バルブ部、２６ｅ，３２ｅ，４８ｃ…ドライバー溝、４３ｂ…流路を構成する給水側支流管穴、４８ｂ…連通孔、５２…マーク。

Claims (8)

1. 複数の冷却穴を有する中子の裏面に設けられ、該冷却穴に個別に連通する複数の流路を有するマニホールドブロックを備え、
   前記マニホールドブロックの裏面に、回転させることにより直線移動させて前記冷却穴に流れる冷却水の流量を個別に調整する複数のバルブを取り付けたことを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
2. 請求項１に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
   前記バルブは、前記マニホールドブロックと螺合するねじ部にて回転運動を直線運動に変換することを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
3. 請求項１又は２に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
   前記マニホールドブロックは、冷却水が給水される給水側支流管穴及び該冷却水が排水される排水側支流管穴を備え、
   前記流路は、
   前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のいずれか一方から分岐して前記冷却穴に連通する第１流路部と、
   前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のいずれか他方から分岐して前記冷却穴に連通する第２流路部とを有することを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
4. 請求項３に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
   前記バルブは、
   前記第１流路部に対向して前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のいずれか一方の横断方向に伸びる軸部と、
   勾配面を有して前記軸部の先端に設けられ、該軸部とともに直線移動させることで該勾配面により前記第１流路部の流路断面積を変化させるバルブ部とを有することを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
5. 請求項４に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
   前記軸部は、前記給水側支流管穴及び前記排水側支流管穴のうち、該軸部が配置される一方よりも細い括れを有することを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
6. 直列に連通する複数の冷却穴を有する中子の裏面に設けられ、該冷却穴に連通する流路を有するマニホールドブロックを備え、
   前記マニホールドブロックの裏面に、回転させることにより前記流路の流路断面積を変化させて前記冷却穴に流れる冷却水の流量を一括して調整するバルブを取り付けたことを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
7. 請求項６に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
   前記マニホールドブロックは、裏面から穿設されて前記流路を横断する該流路よりも大径の取付孔を備え、
   前記バルブは、前記流路を横断するように前記取付孔に取り付けられ、回転させることにより前記流路の流路断面積を変化させる連通孔を有することを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。
8. 請求項７に記載の金型の冷却水流量調整構造において、
   前記バルブの端面には、該バルブを回転させるためのマイナス形状のドライバー溝が形成され、
   前記連通孔の連通方向は、前記ドライバー溝と平行に設定され、
   前記マニホールドブロックには、前記流路と平行に伸びるマークが描画されていることを特徴とする金型の冷却水流量調整構造。

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