JP6260961B1 - 金型用冷却パイプ - Google Patents

Abstract

【課題】外パイプの中に内パイプを配置して、冷却液の往路と復路を形成する金型用冷却パイプにおいて、金型に嵌合した状態で入水側ホース接続口金、および出水側ホース接続口金がそれぞれ回転可能であり、また構成部品の着脱が容易な金型用冷却パイプを提供すること。【解決手段】外パイプとネジやロウ付けで接合させた出水側ホース接続口金と、内パイプを止め栓で装着した入水側ホース接続口金と装着した連結部材で回転可能に締結して、外パイプの先端に０リングを装着し、冷却ブッシュの内部の冷却穴に嵌合させ、ボルトと押さえ板によってこれらを軸方向に押圧してなる。【選択図】図１

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穴に装着して金型を冷却するための金型用冷却パイプに関するものである。

従来、外パイプの内に内パイプを配置して、内パイプの内側に冷却水の往路、外パイプの内周面と内パイプの外周面の間に冷却水の復路を形成し、これら外パイプ及び内パイプの一端側に底付きの冷却穴を備えた冷却ブッシュを取り付け、反対側に上記往路に通じる入水口と、復路に通じる出水口を備えたホース接続口金を取り付けて構成される種類の金型用冷却パイプが知られている。

この内パイプと外パイプから構成される種の金型用冷却パイプは、基本的に入水口と出水口が単体のホース接続口金に備わっており、基本的に外パイプの基端はネジ、または溶接やロウ付けなどでホース接続口金と締結されているため、外パイプの先端と冷却ブッシュの連結方法によっては入水側ホース、出水側ホースの取り付け位置は限定されてしまう。

上記で解説した金型用冷却パイプは、金型の焼き付きや成形品の巣の発生を抑制し、金型の生産性を大きく左右するため、一つの金型に多数の金型用冷却パイプが用いられることも多く、ホース接続口金に配置された入水口、出水口の位置に制限があると、冷却液を送る入水側ホースと、冷却液を排出する出水側ホースの取り回しに取られるスペースが大きくなり、加えて交錯したホースによって金型用冷却パイプの取り付けや交換、メンテナンスの作業性が悪くなってしまう。

このため、ホース接続口金が外パイプを軸に回転可能に取り付けられ、外パイプに設けられた大径部や六角ナットや、Ｃ型止め輪によって軸方向に移動しないように固定された金型用冷却パイプが存在するが、こういった回転式の金型用冷却パイプは回転構造と冷却液漏出防止を両立させるために、内パイプや外パイプの交換、補修などが必要になった場合に着脱のため特殊な工具や冶具が必要であった。

また、従来の金型用冷却パイプで回転構造や軸方向への着脱が容易であるように設計された物は、構造が複雑で、構成部品が多くなり加工コストが高くなる傾向があった。

特開２００４−２９８９２１号 公報

本発明はこのような従来の不具合に鑑みてなされたものであり、作業性が良い、出水側ホース接続口金（７）、入水側ホース接続口金（６）が相互に回転する方式の金型冷却パイプでありながら、内パイプ（４）や外パイプ（３）の交換も簡便な金型用冷却パイプを提供することである。

本発明が上記の不具合を解決するため採用した金型用冷却パイプは、外パイプ（３）の内側に内パイプ（４）を配置して、内パイプ（４）の内側に冷却水の往路、外パイプ（３）の内周面と内パイプ（４）の外周面の間に冷却水の復路を形成し、これら外パイプ（３）及び内パイプ（４）の先端に底付き穴を備えた冷却ブッシュ（２）を取り付け、反対側の基端に上記往路に通じる入水口（６ｂ）と、復路に通じる出水口（７ｂ）を備えたホース接続口金を取り付けて構成される種類の金型用冷却パイプにおいて、外パイプ（３）を冷却ブッシュ（２）の底付き穴に回転可能、且つ軸方向に着脱自在に嵌合させ、基端に出水側ホース接続口金（７）を接合させた金型用冷却パイプであるとともに、中心軸に内パイプ（４）を通すことのできる貫通穴を備えた連結部材（５）によって入水側ホース接続口金（６）と出水側ホース接続口金（７）が連結され、入水側ホース接続口金（６）が連結部材（５）を軸に周方向に回転可能、軸方向に着脱可能に取り付けられることを特徴とする冷却パイプである。（請求項１）
また、外パイプ（３）と冷却ブッシュ（２）を回転可能、軸方向に着脱自在に連結させるのが困難な場合は先端に雄ネジを設け、雌ネジを設けた冷却ブッシュ（２）に嵌合させて出水側ホース接続口金（７）を冷却ブッシュ（２）に締結させた上で、入水側ホース接続口金（６）のみが回転可能とする形態であっても良い。（請求項２）
また、入水側ホース接続口金（６）、又は出水側ホース接続口金（７）のいずれか一方は連結部材（５）とネジもしくはロウ付けなどで締結しても、他方との嵌合が０リング等を用いた回転可能な嵌合になっていればよい。（請求項３）
また、連結部材（５）に雌ネジ、内パイプ大径部（４ａ）に雄ネジを設けるなどしてこれらを嵌合させても良いし、連結部材（５）にあたる形状を内パイプ大径部（４ａ）に一体加工しても良い。（請求項４）

本発明によれば、出水側ホース接続口金（７）は外パイプ（３）を軸にして、周方向に回転可能であり、入水側ホース接続口金（６）は連結部材（５）を軸にして回転可能である、またそれぞれ軸方向に着脱自在であるため、作業性が良く、スペースの制約も低減される。

また、本発明では内パイプと入水側接続口金、出水側ホース接続口金と外パイプは外パイプ及び連結部材（５）に装着されたシール部材の応力によってのみ連結されており、工具や冶具なしで軸方向に着脱自在である。

本発明の実施例を示す、冷却ブッシュの冷却穴に金型用冷却パイプを装着した状態の断面図 内パイプ及び入水側ホース口金を取り外す際の構造を表した分解図 入水側ホース口金の回転機構を表した部分断面図 従来例を示す、冷却ブッシュの冷却穴に金型用冷却パイプを装着した状態の断面図

以下、図１から図３を参照しながら、本発明の一例である実施形態について説明する。図１は本実施形態に係る金型用冷却パイプが金型（１）に組みつけられた冷却ブッシュ（２）に連結され、押さえ板（１１）によって固定された状態の断面図を示す。図２は本実施形態に係る金型用冷却パイプが押さえ板（１１）を取り外して、内パイプ（４）及び入水側ホース接続口金（６）を取り外す途中の状態分解図である。図３は本実施形態に係る金型用冷却パイプの入水側ホース接続口金（６）を出水側ホース接続口金（７）に対して回転させる際の回転構造を示す部分断面図である。

図１に示すように、本実施形態に係る金型用冷却パイプは外パイプ（３）と、その同軸上に配置された内パイプ（４）と、内パイプ（４）の基端側に接続された入水側ホース接続口金（６）と、外パイプ（３）の基端側に接続された出水側ホース接続口金（７）と、入水側ホース接続口金（６）と出水側ホース接続口金（７）を連結する連結部材（５）と、内パイプ（４）を入水側ホース接続口金（６）に固定する止め栓（８）からなる。入水側ホース接続口金（６）は出水側ホース接続口金（７）における外パイプ（３）側とは反対側に隣り合って配置されている。

外パイプ（３）はその先端に設けられた０リング溝に０リング（１４、１５）等のシール部材を装着し、金型（１）に組みつけられた冷却ブッシュ（２）の底付き穴の中に押し込まれることで、冷却ブッシュ（２）と回転可能且つ、着脱自在に連結しており、反対側の基端はネジやロウ付けなどの固定手段で出水側ホース接続口金（７）と接続されている。そして、内パイプ（４）は外パイプ（３）の内側に同軸上に配置されるとともに、外パイプ（３）より長く形成されており、その先端が冷却ブッシュ（２）の底付き穴に外パイプ（３）より深く挿入されることで、その内側を冷却液の往路としてその外周面と冷却ブッシュ（２）及び外パイプ（３）の内周面との間隙を冷却液の復路とする。また内パイプ（４）の基端には内パイプ大径部（４ａ）があり、前記内パイプ大径部（４ａ）が前記入水側ホース接続口金（６）の中に止め栓（８）で締め付け固定される。出水側ホース接続口金（７）の前記入水側ホース接続口金（６）との隣接面には、０リング等のシール部材を装着した連結部材（５）と回転可能、着脱自在に嵌合する底付き穴（７ａ）が設けられ、入水側ホース接続口金（６）にも同じくシール部材を装着した連結部材（５）と嵌合するように、底付き穴（６ａ）が設けられている。この時、０リング（１２、１３）を装着した連結部材（５）の外径と各底付穴の内径はＪＩＳ規格などで定められた寸法に基づいて各底付き穴に対し連結部材が回転可能かつ密封可能に形成されている。また、各底付き穴の深さは連結部材（５）の長さの半分よりやや深く形成されており、それぞれの底付き穴に０リング（１２、１３）を装着した連結部材（５）を押し入れることで、連結部材（５）を介して入水側ホース接続口金（６）と出水側ホース接続口金（７）が密着して連結される。

また、入水側ホース接続口金（６）の底付き穴（６ａ）の反対面に、底付き穴（６ａ）と同軸の雌ネジが設けられ、且つこれら底付き穴（６ａ）と前記雌ネジを同軸で結ぶ貫通穴が設けられている。この貫通穴は内パイプ（４）より大径に形成されており、内パイプは入水側ホース接続口金（６）を貫通するが、同時に内パイプ大径部（４ａ）が入水側ホース接続口金（６）の内部で止まるように、内パイプ大径部より小径に形成されている。内パイプ（４）を入水側ホース接続口金（６）に貫通させて止め栓（８）を雌ネジに締め付けることで、入水側ホース接続口金（６）の中に内パイプ（４）を固定する。一方、出水側ホース接続口金（７）にも入水側ホース接続口金（６）との隣接面に底付き穴（７ａ）が設けられ、その反対面には前記底付き穴（７ａ）と同軸の雌ネジが設けられ、且つ底付き穴（７ａ）と雌ネジを同軸で結ぶ貫通穴が設けられている。連結部材（５）にも同じく、連結部材（５）の中心軸に内パイプ（４）が通る貫通穴が設けられている。これらの貫通穴を通して内パイプ（４）は外パイプ（３）、及び冷却ブッシュ（２）に挿入される。

入水側ホース接続口金（６）は、その側面に内パイプ（４）に直交する様に内パイプ大径部（４ａ）に繋がる入水口（６ｂ）を設けている。内パイプ大径部（４ａ）には内パイプ（４）の往路へと繋がる横穴が設けられており、入水口（６ｂ）より入った冷却水は内パイプ大径部（４ａ）の横穴を経て、内パイプ（４）より冷却ブッシュ（２）内へ送り出される。
なお、内パイプ大径部（４ａ）に横穴を設けず内パイプ（４）の基端に露出した内パイプ（４）内径往路に入水口（６ｂ）より入った冷却液が直接流れる構造にしても良い。

出水側ホース接続口金（７）も、その側面には外パイプ（３）と直交する様に冷却液を排出する出水口（７ｂ）が設けられており、冷却ブッシュ（２）を冷却した後、復路を通じて流れて来た冷却液は出水口（７ｂ）より排出される。この時、復路は出水口（７ｂ）だけでなく連結部材（５）の挿入されている底付き穴（７ａ）にも通じているが、前記底付き穴（７ａ）は連結部材（５）に装着された０リング（１２、１３）等のシール部材によって密閉され、押さえ板（１１）とボルト（９、１０）によって入水側ホース接続口金（６）を介して連結部材（５）が押圧されているので、冷却液が金型用冷却パイプに送られ、底付き穴（７ａ）より冷却液が漏れ出すことは無い。

この際、連結部材（５）の一端に雄ネジを設けて、入水側ホース接続口金（６）の底付き穴（６ａ）に代わって雌ネジを設け嵌合させた後にロウ付けするなどして、連結部材（５）が、前記入水側ホース接続口金（６）もしくは前記出水側ホース接続口金（７）のいずれか片方と固定されていても、もう一方のホース接続口金と０リング等で相互に回転可能、着脱自在に嵌合されていればよい。

また、連結部材（５）の入水側ホース接続口金側の端面に雌ネジを設け、内パイプの大径部に雄ネジを形成してこれを前記雌ネジに嵌合させるなど、連結部材（５）と内パイプ（４）を連結してもよい

図２では本発明の部品構成の詳細を、部分断面図を用いて解説している。入水側ホース接続口金（６）と出水側ホース接続口金（７）は連結部材（５）に装着された０リング（１２、１３）の応力によって接続され、外パイプ（３）は外パイプ（３）に装着された０リング（１４、１５）の応力によって冷却ブッシュ（２）と連結されているため、押さえ板（１１）とボルト（９、１０）で押圧固定されていない場合は軸方向に着脱自在である。特殊な冶工具を必要とせずに内パイプ（４）、外パイプ（３）を口金ごと取り外すことができるため、本発明は作業性に優れている。

金型、特にダイカスト金型においては、冷却水と溶融した成型品の間で形成される激しい温度差による消耗が激しく、冷却を必要とする高温部位はダイカスト金型において７００℃にも達することがあるため、しばしば金型の生産を止めてのメンテナンスと部品交換を要求する。このため、部品交換時の作業時間短縮に繋がる本発明は金型の生産性にもおおきく影響する。

また、図３で示すように、連結部材（５）を軸に入水側ホース接続口金（６）が回転可能であり、外パイプを軸に出水側ホース接続口金（７）回転可能である。これによって冷却液を流すホースを着脱する際、取り回しが容易になり作業性が向上する。これは複数の冷却ブッシュ（２）を用いた金型において特に重要となる。

図４には従来の金型用冷却パイプ（特許文献１）の構造を図示する。この金型用冷却パイプは、本発明と同様に、ホース接続口金が外パイプ（Ａ）を軸に回転可能で、軸方向に外パイプ（Ａ）との抜き差しを容易にして、メンテナンス時や部品交換時の作業性を向上させることを目的とした技術である。しかし、図４の冷却パイプは単体のホース接続口金（Ｃ）に入水口、出水口が供えられおり、入水用ホース、出水用ホースを別方向から繋げることはできず、ホースの取り回しに制約があった。

また、上記の従来技術では、内パイプ（Ｂ）及び外パイプ（Ａ）を交換する際にはホース接続口金（Ｃ）を軸方向に固定しているＣ型止め輪（Ｄ１、Ｄ２）を専用の工具で外さなければならず、特に金型とホース接続口金の間に位置するＣ型止め輪（Ｄ２）を外す際には、複数のホースが設置されていて目視確認が困難な状態でホース接続口金の裏のＣ型止め輪（Ｄ２）を外さなければならない。本発明によれば、入水側ホース接続口金（６）と内パイプ（４）、出水側ホース接続口金（７）と外パイプ（３）は、外パイプ（３）や連結部材（５）に装着された０リング（１２、１３、１４、１５）の応力によってのみ連結されており、それぞれ工具や冶具無しでも軸方向に自在に着脱可能であり、メンテナンス時、部品交換時の作業性に優れている。

本発明によれば、図３にて図示されるように、出水側ホース接続口金（７）は外パイプ（３）を軸に回転し、入水側ホース接続口金（６）は連結部材（５）を軸にして回転するため、入水側ホース、出水側ホースを取り回す際にそれぞれを異なる方向から金型用冷却パイプに取り回すことが可能であり作業性が向上する。
通常、金型には数十本の金型用冷却パイプを取り付け、それぞれに入水側ホース、出水側ホースを取りつけるので、この時に入水側ホース接続口金（６）、出水側ホース接続口金（７）が回転可能で、冷却ホースの取り回し方向が自由である事で作業時間の大幅な短縮に繋がる。

また、上記の回転構造により、金型用冷却ホースを取り回すスペースの制約を低減できる。
金型用冷却パイプは金型の冷却を必要とする部位に密集させて用いる場合が多々あり、この時に入水側ホース接続口金（６）、出水側ホース接続口金（７）が回転可能で、取り回し方向が自由である事で、金型の冷却ホースを取り回すスペースの制約を低減でき、取り回し方の変更も容易であるため、金型設計の自由度が増す。

また図３で図示するような従来技術では、外パイプ（３）の基端に０リング溝、冷却水用の横穴、Ｃリング用の溝等をピッチ精度も考慮した加工が必要であり、パイプの長さ、太さなどによっては外パイプ（３）への直接の加工が困難なため、別部材に貫通穴や０リング溝、横穴を加工して、外パイプ（３）基端部に部材をロウ付けなどで接合していた。
本発明においては、回転の軸として０リング溝と貫通穴のみを備えた連結部材（５）をあてることで従来の回転加工な金型用冷却パイプより加工コストの低減を期待できる。

１：金型 ２：冷却ブッシュ
３：外パイプ ４：内パイプ
４ａ：内パイプ大径部 ５：連結部材
６：入水側ホース接続口金 ６ａ：底付き穴
６ｂ：入水口 ７：出水側ホース接続口金
７ａ：底付き穴 ７ｂ：出水口
８：止め栓 ９、１０：ボルト
１１：押さえ板 １２、１３、１４、１５：０リング
Ａ：外パイプ Ａ１：外パイプ嵌合部
Ａ２：外パイプ六角加工部 Ｂ：内パイプ
Ｃ：ホース接続口金 Ｄ１、Ｄ２：Ｃ型止め輪

Claims (4)

1. 外パイプの内に内パイプを配置して、前記内パイプの内側に冷却水の往路、前記外パイプの内周面と前記内パイプの外周面の間に冷却水の復路を形成する種類の金型用冷却パイプであるとともに、前記復路に通じる出水口が形成された出水側ホース接続口金が、前記外パイプの基端側に接続され、前記往路に通じる入水口が形成された入水側ホース接続口金が、前記内パイプの基端側に接続され、前記入水側ホース接続口金は、前記出水側ホース接続口金における前記外パイプ側とは反対側に隣り合って配置されていると共に、前記出水側ホース接続口金に対し、前記入水側ホース接続口金が、前記外パイプの周方向に回転可能な金型用冷却パイプにおいて、前記出水側ホース接続口金と、前記入水側ホース接続口金を連結する独立した連結部材を備え、前記外パイプをその一端に固定した前記出水側ホース接続口金に対して、前記内パイプをその一端に固定した前記入水側ホース接続口金が、前記連結部材の軸方向に着脱自在に構成されていることを特徴とする冷却パイプ。
2. 前記外パイプの先端を、冷却ブッシュの冷却穴に締結させ、前記出水側ホース接続口金が前記外パイプと前記冷却ブッシュに対して固定された状態で、前記入水側ホース接続口金のみが回転可能な、請求項１に記載の金型用冷却パイプ。
3. 前記入水側ホース接続口金、又は前記出水側ホース接続口金のいずか一方が、前記連結部材と接合されている請求項１または２に記載の金型用冷却パイプ。
4. 前記連結部材と前記内パイプが接合、または一体化しており、前記入水側ホース接続口金と前記出水側ホース接続口金が、前記連結部材と一体化した内パイプを介して、周方向に回転可能、軸方向に着脱可能に取り付けられた請求項１または２に記載の金型用冷却パイプ。

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