JP5630971B2 - 冷却パイプおよび冷却ユニット - Google Patents

Description

本発明は、ダイカスト鋳造や射出成形等に使用される金型の冷却孔に装着され、金型を冷却する冷却パイプおよび冷却ユニットに関するものである。

従来、外パイプと内パイプとから構成される二重パイプ構造を有し、冷却ブッシュに嵌合することで、冷却液の往路と復路を形成した冷却パイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。この冷却パイプは、外パイプおよび内パイプを基端側において連結し、冷却液ホースが接続されるホース接続部材を備えており、ホース接続部材には、内パイプ内に通じる入水接続口と、外パイプと内パイプとの隙間に通じる出水接続口とが設けられている。

特開平９−１３１３号公報

しかしながら、上記の特許文献１の冷却パイプにおいて、ホース接続部材から内パイプを取り外すためには、外パイプを冷却ブッシュから取り外して、内パイプを先端側から押し出す必要があり、メンテナンス等を行う際に、その取り外し作業が煩雑であるという不都合があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、外パイプを冷却ブッシュから取り外すことなく、ホース接続部材から内パイプを取り外すことができる冷却パイプおよび冷却ユニットを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明は、先端が閉塞された筒状の冷却ブッシュに嵌合される外パイプと、該外パイプの半径方向内方に配置され、先端に開口する内パイプと、これら外パイプおよび内パイプを基端側において連結するとともに、外部の配管に接続するための２つの接続口が設けられ、該２つの接続口の一方から前記内パイプ内に連絡する第１の流路と、前記接続口の他方から前記外パイプと前記内パイプとの間の空間に連絡する第２の流路とが形成された連結部材とを備え、前記連結部材の基端部に、前記内パイプが軸線方向に挿入される挿入孔が設けられているとともに、前記内パイプの基端部に、該挿入孔に嵌合する嵌合部が設けられ、前記連結部材の前記挿入孔内周面には雌ねじが形成されるとともに、前記内パイプの前記嵌合部外周面に雄ねじが形成され、前記内パイプの基端部に前記軸線に沿う方向に側面を有する角柱部が設けられ、前記角柱部は、前記内パイプが前記連結部材に取り付けられた状態で外部に露呈している冷却パイプを採用する。

本発明の冷却パイプによれば、外部の配管から連結部材に設けられた一方の接続口に冷却液を供給すると、外部の配管から送られてきた冷却液は、連結部材に形成された第１の流路を通って内パイプ内に流入する。その後、冷却液は、内パイプの内部を基端側から先端側に向かって流通して、内パイプ先端の開口から冷却ブッシュ内に流出する。冷却ブッシュは先端が閉塞されているため、冷却ブッシュ先端に到達した冷却液は、内パイプと冷却ブッシュとの隙間、あるいは、内パイプと冷却ブッシュに嵌合された外パイプとの隙間を、先端側から基端側に向かって流通する。その後、冷却液は、連結部材に形成された第２の流路を通って、他方の接続口に流出し、外部の配管に送られる。このように、本発明の冷却パイプによれば、冷却液を冷却ブッシュの内部に流通させることができ、冷却ブッシュの外部の熱を冷却液に伝熱させて、冷却ブッシュが挿入された金型等の被冷却物を冷却することができる。

ここで、本発明の冷却パイプは、連結部材の基端部に内パイプの挿入孔が設けられているとともに、内パイプの基端部に該挿入孔に嵌合する嵌合部が設けられている。したがって、連結部材の挿入孔から内パイプを挿入して、該挿入孔に内パイプの嵌合部を嵌合させることで、連結部材に内パイプを自由に脱着することができる。これにより、外パイプを冷却ブッシュから取り外すことなく、連結部材から内パイプを脱着することができる。また、これに伴い、内パイプを取り外す際に、連結部材に接続された外部の配管を取り外す必要性を排除することができる。したがって、内パイプの清掃や交換等を行う際に、その取り外し作業を容易化することができる。

また、前記連結部材の前記挿入孔内周面には雌ねじが形成されるとともに、前記内パイプの前記嵌合部外周面に雄ねじが形成され、前記内パイプの基端部に前記軸線に沿う方向に側面を有する角柱部が設けられているため、角柱部をスパナ等の工具で軸線回りに回転させることにより、連結部材に内パイプを容易に脱着することができる。

上記の冷却パイプにおいて、前記嵌合部に、前記連結部材と前記内パイプとの隙間を密閉するリング状のシール部材を有することとしてもよい。
このようにすることで、シール部材により、連結部材の挿入孔内面と内パイプの嵌合部外面とをシールすることができるので、連結部材内に供給された冷却液が、内パイプと連結部材との隙間から漏れてしまうことを防止することができる。

上記の冷却パイプにおいて、前記接続口には、冷却液ホースを接続するためのワンタッチ継手が設けられている請こととしてもよい。
このようにすることで、接続口に冷却液ホースを迅速、且つ、容易に接続することができる。

本発明は、上記いずれかの冷却パイプと、該冷却パイプに嵌合し、被冷却物に形成された冷却孔に挿入される先端が閉塞された円筒状の冷却ブッシュとを備える冷却ユニットを採用する。
本発明の冷却ユニットによれば、金型等の被冷却物に形成された冷却孔に冷却ブッシュを挿入し、該冷却ブッシュに冷却パイプを装着することで、冷却ユニットが被冷却物にセットされる。本発明の冷却ユニットによれば、上記の冷却パイプを備えているため、外パイプを冷却ブッシュから取り外すことなく、連結部材に内パイプを脱着することができ、内パイプの清掃や交換等を行う際に、その取り外し作業を容易化することができる。

本発明によれば、外パイプを冷却ブッシュから取り外すことなく、ホース接続部材から内パイプを取り外すことができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る冷却パイプの概略構成を説明する図であり、（ａ）は軸線方向の縦断面図、（ｂ）は基端側から見た正面図である。 図１の冷却パイプの内パイプを取り外した際の状態を説明する図であり、（ａ）は軸線方向の縦断面図、（ｂ）は基端側から見た正面図である。 従来の冷却パイプの概略構成を説明する縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る冷却パイプおよび冷却ユニットについて、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る冷却ユニット１００は、本実施形態に係る冷却パイプ１と、ダイカスト金型等に挿入される冷却ブッシュ２と、冷却パイプ１に冷却液を供給する冷却液供給装置（図示略）とを備えており、冷却ブッシュの内部に冷却液を流通させることにより、該被冷却物を冷却するものである。

図１は、本実施形態に係る冷却パイプ１の概略構成を説明する図であり、（ａ）は冷却パイプ１の軸線方向の縦断面図、（ｂ）は冷却パイプ１の基端側から見た正面図である。
冷却パイプ１は、図１（ａ）に示すように、外パイプ３と、外パイプ３の半径方向内方に配置された内パイプ５と、これら外パイプ３および内パイプ５を連結するとともに、冷却液ホース３１，３２が接続されるホース接続部材（連結部材）７とを主な構成要素として備えている。

外パイプ３は、金型Ａに形成された有底孔、または、先端が閉塞された筒状の冷却ブッシュ２に嵌合される。外パイプ３の先端部には、金型Ａまたは冷却ブッシュに接続する際に用いられる雄ねじ部３ｃが形成されている。一方、外パイプ３の基端部には、ホース接続部材７に接続する際に用いられる雄ねじ部３ａが形成されている。

内パイプ５は、先端に開口するパイプであり、外パイプ３よりも軸線方向に長く形成されている。内パイプ５は、外パイプ３と同一軸線を有しており、外パイプ３の半径方向内方に配置される。内パイプ５には、後述する隔壁１７よりも基端側の位置において、開口５ａが設けられている。

図２は、図１の冷却パイプ１において、ホース接続部材７から内パイプ５を取り外した際の状態を示しており、（ａ）は冷却パイプ１の軸線方向の縦断面図、（ｂ）は内パイプ５の基端側から見た正面図である。
図２（ａ）に示すように、ホース接続部材７の基端部には、内パイプ５が軸線方向に挿入される挿入孔７ｂが設けられている。内パイプ５の基端部には、ホース接続部材７の挿入孔７ｂに嵌合する嵌合部５ｂが設けられている。

ホース接続部材７の挿入孔７ｂの内周面には雌ねじが形成されるとともに、内パイプ５の嵌合部５ｂの外周面に雄ねじが形成されている。また、内パイプ５の基端部には、軸線に沿う方向に側面を有する六角部（角柱部）５ｃが設けられている。このようにすることで、六角部５ｃをスパナ等の工具で軸線回りに回転させることにより、ホース接続部材７に内パイプ５を容易に脱着することができるようになっている。

また、内パイプ５の基端部には、リング状のシール部材１９が設けられている。このシール部材１９は、ホース接続部材７の挿入孔７ｂと内パイプ５の嵌合部５ｂとをシールするようになっている。これにより、挿入孔７ｂと嵌合部５ｂとの隙間から、冷却液が漏洩することを防止している。

ホース接続部材７は、円筒形状の円筒部材１０と、円筒部材１０を収容するケーシング２０とを備えている。円筒部材１０は、その軸線方向にケーシング２０に挿入され、ケーシング２０に嵌合するようになっている。ケーシング２０は、円筒部材１０にその軸線回りに回転可能に取り付けられている。

円筒部材１０とケーシング２０との軸方向の移動は、ホース接続部材７の基端部７ｃおよび止め輪（Ｃ形止め輪）３０によって拘束されている。この止め輪３０は、一端が開放されたＣ字形状となっており、円筒部材１０に対して取り外し可能となっている。

円筒部材１０は、先端側に形成された雌ねじ孔７ａにより外パイプ３と連結するとともに、基端部に形成された挿入孔７ｂにより内パイプ５に連結している。円筒部材１０の円筒面には、長手軸方向に間隔をあけて開口する２つの接続口１２，１３が設けられている。

円筒部材１０の内部には、接続口１２と接続口１３との間に設けられ、円筒部材１０の内部を長手軸方向に分割する隔壁１７が設けられている。この隔壁１７には、内パイプ５を貫通させる貫通孔が設けられている。この貫通孔の軸方向位置において、内パイプ５にはリング状のシール部材１８が設けられている。このシール部材１８は、隔壁１７により分割された円筒部材１０の内部空間同士をシールするようになっている。

上記構成を有することで、円筒部材１０の内部には、隔壁１７よりも基端側の位置において、接続口１２から内パイプ５内に連絡する第１の流路が形成される。また、円筒部材１０の内部には、隔壁１７よりも先端側の位置において、接続口１３から外パイプ３と内パイプ５との間の空間に連絡する第２の流路とが形成される。

円筒部材１０の円筒面には、接続口１２，１３に対応する軸方向位置に、全周にわたって形成された周溝（図示略）がそれぞれ設けられている。これにより、接続口１２，１３に対応する軸方向位置において、円筒部材１０の円筒面と、ケーシング２０の円筒内面との間に円環状の隙間が形成されるようになっている。

ケーシング２０は、円筒部材１０の接続口１２，１３に対応して軸線方向に分割された、第１のケーシング２１と第２のケーシング２２とを有している。第１のケーシング２１と第２のケーシング２２とは、軸線回りに相対回転可能に接続されている。

第１のケーシング２１および第２のケーシング２２は、円筒部材１０の円筒面を嵌合させる円筒内面をそれぞれ有しており、円筒部材１０をその軸線回りに回転可能に収容している。第１のケーシング２１および第２のケーシング２２には、冷却液ホース３１，３２に接続するための接続口がそれぞれ設けられている。

基端側の接続口にはワンタッチ継手３３が設けられ、ワンタッチ継手３３には冷却液を供給する冷却液ホース３１が接続される。先端側の接続口にはワンタッチ継手３４が設けられ、ワンタッチ継手３４には冷却液を排出する冷却液ホース３２が接続される。このように各接続口にワンタッチ継手３３，３４を設けることで、冷却液ホース３１，３２を迅速、且つ、容易に接続することができる。

第１のケーシング２１の円筒内面には、円筒部材１０の周溝の軸方向位置両側において、リング状のシール部材４１，４２が設けられている。シール部材４１，４２は、円筒部材１０の円筒面と第１のケーシング２１の円筒内面の間に形成された円環状の隙間を密封するようになっている。

第２のケーシング２２の円筒内面にも、第１のケーシング２１と同様に、円筒部材１０の周溝の軸方向両側において、リング状のシール部材４３，４４が設けられている。シール部材４３，４４は、円筒部材１０の円筒面と第２のケーシング２２の円筒内面の間に形成された円環状の隙間を密封するようになっている。

上記構成を有することで、円筒部材１０の円筒面に設けられた基端側の接続口１２は、第１の流路を通じて内パイプ５内に連絡する。また、この接続口１２は、円筒部材１０の円筒面と第１のケーシング２１の円筒内面との隙間を通じて、ワンタッチ継手３３を介して、冷却液ホース３１内に連絡する。これにより、接続口１２を介して、内パイプ５内と冷却液ホース３１内とを連絡する流路が形成される。この流路は、冷却液ホース３１から冷却液を供給することにより、冷却液の往路として使用される。

また、円筒部材１０の円筒面に設けられた先端側の接続口１３は、第２の流路を通じて外パイプ３と内パイプ５との間の空間に連絡する。また、この接続口１３は、円筒部材１０の円筒面と第２のケーシング２２の円筒内面との隙間を通じて、ワンタッチ継手３４を介して、冷却液ホース３２内に連絡する。これにより、接続口１３を介して、外パイプ３と内パイプ５との間の空間と冷却液ホース３２内とを連絡する流路が形成される。この流路は、冷却液ホース３２から冷却液を排出することにより、冷却液の復路として使用される。

次に、上記構成を有する冷却パイプ１の作用について以下に説明する。
図１（ａ）に示すように、冷却液ホース３１から送られてきた冷却液は、第１のケーシング２１に設けられた接続口から、円筒部材１０の円筒面と第１のケーシング２１の円筒内面との隙間に流入する。その後、冷却液は、この隙間を通って、円筒部材１０に設けられた接続口１２に流入し、円筒部材１０に形成された第１の流路を通って内パイプ５内に流入する。その後、冷却液は、内パイプ５の内部を基端側から先端側に向かって流通して、内パイプ５先端の開口から冷却ブッシュ２内に流出する。

冷却ブッシュ２は先端が閉塞されているため、冷却ブッシュ２先端に到達した冷却液は、内パイプ５と冷却ブッシュと２の隙間、および、内パイプ５と外パイプ３との隙間を、先端側から基端側に向かって流通する。その後、冷却液は、円筒部材１０内に流入し、円筒部材１０に形成された第２の流路を通って、円筒部材１０に設けられた接続口１３から、円筒部材１０の円筒面と第２のケーシング２２の円筒内面との隙間に流出する。その後、冷却液は、この隙間を通って、第２のケーシング２２に設けられた接続口から冷却液ホース３２に送られる。

このように、本実施形態の冷却パイプ１によれば、冷却液を冷却ブッシュ２の内部に流通させることができ、冷却ブッシュ２の外部の熱を冷却液に伝熱させて、冷却ブッシュ２が挿入された金型Ａを冷却することができる。

次に、本実施形態の冷却パイプ１において内パイプ５を取り外す際の作業について説明する。
まず、比較例として、従来の冷却パイプにおける内パイプを取り外す際の作業について、図３を用いて説明する。
従来の冷却パイプ５１は、図３に示すように、内パイプ５５の基端部にホース接続部材５７に挿入されるインブッシュ５５ｃが設けられ、このインブッシュ５５ｃに六角ホローねじ５６が嵌合される構成とされている。

上記構成を有する従来の冷却パイプ５１によれば、ホース接続部材５７から内パイプ５５を取り外すためには、内パイプ５５に設けられたインブッシュ５５ｃと六角ホローねじ５６とが別体となっているため、外パイプ５３を、金型Ａに挿入された冷却ブッシュ５２から取り外して、内パイプ５５を先端側から押し出す必要がある。また、外パイプ５３を冷却ブッシュ５２から取り外すためには、ホース接続部材５７を軸線回りに回転させる必要があるため、ホース接続部材５７から冷却液ホース３１，３２を取り外さなければならない。したがって、内パイプ５５の清掃等のメンテナンスを行う際に、その取り外し作業が煩雑であるという不都合がある。

これに対して、本実施形態に係る冷却パイプ１は、ホース接続部材７の基端部に内パイプ５の挿入孔７ｂが設けられているとともに、内パイプ５の基端部に挿入孔７ｂに嵌合する嵌合部５ｂが設けられている。したがって、図２（ａ）に示すように、ホース接続部材７の挿入孔７ｂから内パイプ５を挿入して、挿入孔７ｂに内パイプ５の嵌合部５ｂを嵌合させることで、ホース接続部材７に内パイプ５を自由に脱着することができる。これにより、外パイプ３を冷却ブッシュ２から取り外すことなく、ホース接続部材７から内パイプ５を脱着することができる。また、これに伴い、内パイプ５を取り外す際に、ホース接続部材７に接続された冷却液ホース３１，３２を取り外す必要性を排除することができる。したがって、内パイプ５の清掃や交換等を行う際に、その取り外し作業を容易化することができる。

また、本実施形態に係る冷却パイプ１において、冷却液ホース３１，３２が接続される接続口が設けられたケーシング２０は、円筒部材１０の軸線回りに回転可能に取り付けられている。これにより、冷却液ホース３１，３２が接続される向きを自由に変えることができ、冷却液ホース３１，３２の取り回しの自由度を向上することができる。その結果、周囲のスペースの有効活用を図るとともに、接続口に冷却液ホース３１，３２を取り付ける際の作業性を向上することができる。

さらに、本実施形態に係る冷却パイプ１は、冷却液ホース３１が接続される第１のケーシング２１と、冷却液ホース３２が接続される第２のケーシング２２とは、それぞれ相対回転可能に設けられている。
このようにすることで、冷却液ホース３１が接続される向きと、冷却液ホース３２が接続される向きとを異なる向きとすることができる。これにより、各ホースの取り回しの自由度を向上することができ、周囲のスペースの有効活用を図るとともに、冷却液ホース３１，３２を取り付ける際の作業性をさらに向上することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、内パイプ５の基端部には六角部５ｃが設けられていることとして説明したが、スパナやレンチ等の市販の工具で取り外し可能な形状であればよく、４角部等の多角柱形状としてもよい。

Ａ 金型
１ 冷却パイプ
２ 冷却ブッシュ
３ 外パイプ
５ 内パイプ
５ｂ 嵌合部
５ｃ 六角部
７ ホース接続部材（連結部材）
７ｂ 挿入孔
１０ 円筒部材
１２，１３ 接続口
２０ ケーシング
２１ 第１のケーシング
２２ 第２のケーシング
３１，３２ 冷却液ホース
３３，３４ ワンタッチ継手
４１，４２，４３，４４ シール部材
１００ 冷却ユニット

Claims (4)

1. 先端が閉塞された筒状の冷却ブッシュに嵌合される外パイプと、
   該外パイプの半径方向内方に配置され、先端に開口する内パイプと、
   これら外パイプおよび内パイプを基端側において連結するとともに、外部の配管に接続するための２つの接続口が設けられ、該２つの接続口の一方から前記内パイプ内に連絡する第１の流路と、前記接続口の他方から前記外パイプと前記内パイプとの間の空間に連絡する第２の流路とが形成された連結部材とを備え、
   前記連結部材の基端部に、前記内パイプが軸線方向に挿入される挿入孔が設けられているとともに、前記内パイプの基端部に、該挿入孔に嵌合する嵌合部が設けられ、
   前記連結部材の前記挿入孔内周面には雌ねじが形成されるとともに、前記内パイプの前記嵌合部外周面に雄ねじが形成され、前記内パイプの基端部に前記軸線に沿う方向に側面を有する角柱部が設けられ、
   前記角柱部は、前記内パイプが前記連結部材に取り付けられた状態で外部に露呈している冷却パイプ。
2. 前記嵌合部に、前記連結部材と前記内パイプとの隙間を密閉するリング状のシール部材を有する請求項１に記載の冷却パイプ。
3. 前記接続口には、冷却液ホースを接続するためのワンタッチ継手が設けられている請求項１または２に記載の冷却パイプ。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載の冷却パイプと、
   該冷却パイプに嵌合し、被冷却物に形成された冷却孔に挿入される先端が閉塞された円筒状の冷却ブッシュと、を備える冷却ユニット。

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