(57)【要約】【課題】低コストで押出ダイスを冷却しながら中空押出材を製造する。【解決手段】  押出材(1)の中空部(2)を成形するマンドレル(22)の下流側端面に開口部(28)を有し、外部に通じる冷媒用通路(26)を備える押出ダイス(20)を用い、押出材(1)の先端(3)を閉塞した状態で押し出して中空部(2)内を負圧とすることにより、前記冷媒用通路(26)の開口部(28)から中空部(2)内に冷媒（Ｃ）を吸引するとともに外部の冷媒（Ｃ）を冷媒用通路(26)内に吸引する。【選択図】図１
2010099727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出材の中空部を成形するマンドレルの下流側端面に開口部を有し、外部に通じる冷媒用通路を備える押出ダイスを用い、
押出材の先端を閉塞した状態で押し出して中空部内を負圧とすることにより、前記冷媒用通路の開口部から中空部内に冷媒を吸引するとともに外部の冷媒を冷媒用通路内に吸引することを特徴とする中空押出材の製造方法。
【請求項２】
前記押出ダイスの冷媒用通路は、ベアリング部の内側における熱交換効率がその上流側部分における熱交換効率よりも高く設定されている請求項１に記載の中空押出材の製造方法。
【請求項３】
前記冷媒用通路において、ベアリング部の内側に熱交換効率を高めた冷却促進部が設けられている請求項２に記載の中空押出材の製造方法。
【請求項４】
前記冷却促進部は冷媒用通路の表面積を拡大することにより形成されている請求項３に記載の中空押出材の製造方法。
【請求項５】
前記冷却促進部は冷媒用通路に凹凸を設けることにより表面積が拡大されている請求項４に記載の中空押出材の製造方法。
【請求項６】
前記冷却促進部は冷媒用通路の断面積を拡大することにより形成されている請求項３〜５のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【請求項７】
前記冷却促進部は、冷媒用通路内壁面にダイス素材よりも熱伝導率の良い材料からなる冷却促進部材を取り付けることにより形成されている請求項３〜６のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【請求項８】
前記冷媒用通路において、ベアリング部の上流側に熱交換効率を低下させた冷却抑制部が設けられている請求項２〜７のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【請求項９】
前記冷却抑制部は、冷媒用通路内壁面にダイス素材よりも熱伝導率の悪い材料からなる冷却抑制部材を取り付けることにより形成されている請求項８に記載の中空押出材の製造方法。
【請求項１０】
前記マンドレルの下流側端面の開口部の一部が閉塞されている請求項１〜９のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【請求項１１】
前記押出材をシャー刃によってせん断し、該押出材の先端の閉塞と切断とを同時に行う請求項１〜１０のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製の中空押出材の製造方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書および特許請求の範囲の記載において、押出材および押出材料の進む方向を下流または下流側と称し、逆方向を上流または上流側と称する。
【背景技術】
【０００３】
押出ダイスにおいては、押出加工時に熱が発生してベアリング部の温度が上昇すると、焼付き等によって押出材の表面品質が低下し、またベアリング部の摩耗が激しくなるため、ダイスの温度を下げるための方策が採られている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されているホローダイスは、雄型の内部に非酸化性流体用の流通路を設けるとともに、マンドレルの先端面に前記流通路に連通し、ベアリング部の外側縁（下流側の面）に対向配置された複数個の噴出孔を有するノズルを設け、外部から供給した流体をノズルから噴出させてベアリング部の外側縁に吹き付けるものである。
【０００５】
特許文献２に記載されたホローダイスは、マンドレルの前端面に開口する冷却ガス用導通孔を設け、マンドレルを内部から冷却するようにしたものである。
【特許文献１】特開平４−６６２１６号公報（請求項２、第１図）
【特許文献２】特許第３６４５９６３号公報（請求項２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ベアリング部の外側縁に流体を吹き付ける方法（特許文献１）は、流体を下流側から吹き付けるので最も冷却されるのは押出材であって、ベアリング部は十分に冷却されない。また、マンドレルを内部から冷却する方法（特許文献２）は、冷却ガスが流通する導通孔の全域を冷却することになるので、ベアリング部を所期する温度に下げようとすれば低温の冷媒や冷媒の流量増大が必要となる。しかしそうすると、ダイス全体が冷却されてしまい、材料がベアリング部の上流側で過度に冷却されて押出が困難になる。
【０００７】
さらに、ダイス内の冷媒用通路に冷媒を流し込むために、流体を圧縮するためのコンプレッサーや圧縮ガス用のボンベ、冷媒の流量制御装置等の冷却用の装置と作業が必要である。さらに、液体窒素、アルゴンガスといった空気以外の冷媒を使用する場合は、冷媒の取り扱いや保管に安全性の確保が必要となる。このため、従来の冷却方法を実施するにはコストがかかるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した技術背景に鑑み、低コストで押出ダイスを冷却しながら中空押出材を製造する方法の提供を目的とする。
【０００９】
即ち、本発明は下記［１］〜［１１］に記載の各構成を有する。
【００１０】
［１］押出材の中空部を成形するマンドレルの下流側端面に開口部を有し、外部に通じる冷媒用通路を備える押出ダイスを用い、
押出材の先端を閉塞した状態で押し出して中空部内を負圧とすることにより、前記冷媒用通路の開口部から中空部内に冷媒を吸引するとともに外部の冷媒を冷媒用通路内に吸引することを特徴とする中空押出材の製造方法。
【００１１】
［２］前記押出ダイスの冷媒用通路は、ベアリング部の内側における熱交換効率がその上流側部分における熱交換効率よりも高く設定されている前項１に記載の中空押出材の製造方法。
【００１２】
［３］前記冷媒用通路において、ベアリング部の内側に熱交換効率を高めた冷却促進部が設けられている前項２に記載の中空押出材の製造方法。
【００１３】
［４］前記冷却促進部は冷媒用通路の表面積を拡大することにより形成されている前項３に記載の中空押出材の製造方法。
【００１４】
［５］前記冷却促進部は冷媒用通路に凹凸を設けることにより表面積が拡大されている前項４に記載の中空押出材の製造方法。
【００１５】
［６］前記冷却促進部は冷媒用通路の断面積を拡大することにより形成されている前項３〜５のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【００１６】
［７］前記冷却促進部は、冷媒用通路内壁面にダイス素材よりも熱伝導率の良い材料からなる冷却促進部材を取り付けることにより形成されている前項３〜６のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【００１７】
［８］前記冷媒用通路において、ベアリング部の上流側に熱交換効率を低下させた冷却抑制部が設けられている前項２〜７のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【００１８】
［９］前記冷却抑制部は、冷媒用通路内壁面にダイス素材よりも熱伝導率の悪い材料からなる冷却抑制部材を取り付けることにより形成されている前項８に記載の中空押出材の製造方法。
【００１９】
［１０］前記マンドレルの下流側端面の開口部の一部が閉塞されている前項１〜９のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【００２０】
［１１］前記押出材をシャー刃によってせん断し、該押出材の先端の閉塞と切断とを同時に行う前項１〜１０のいずれかに記載の中空押出材の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
上記［１］に記載の発明によれば、押出材の先端を閉塞した状態で押出を行うと、密閉された中空部が負圧状態になって、押出ダイスの冷媒用通路の開口部から中空部へと冷媒が吸引される。この吸引に伴い、外部の冷媒が冷媒用通路に吸引され、外部から押出ダイスの冷媒用通路を通り、押出材の中空部へという冷媒の流れが生じる。この冷媒の流れによってダイスおよび押出材が内側から冷却される。押出ダイスにおいては、ベアリング部が冷却されて焼付きや摩耗が防止される。また、押出材においては、外側からの冷却のみでは十分な冷却が困難な中空材に対して均一かつ効率の良い冷却が可能となる。さらに、冷媒の吸引によって中空部の内圧が大気圧に近づくので、内外の圧力差に起因する押出材の変形を抑制することができる。
【００２２】
前記冷媒の吸引は、押出によって生じる中空部の負圧を利用して行われるため、冷媒を送り込むための装置を必要としない。さらに、自ずとベアリング部の温度に見合った流量制御がなされる。即ち、押出速度が速くなるほど加工発熱量が増大してベアリング部の温度が上昇するが、中空部内の負圧も大きくなって冷媒の吸引量が増加して冷却能力が上がる。逆に、押出速度が遅くなるほど加工発熱量が小さくなり、中空部内の負圧が小さくなるので、冷媒の吸引量が少なくなって冷却能力も低下するが、ベアリング部の温度上昇も小さいので必要とされる冷却能力も小さい。このように、自ずと行われる冷媒の流量制御が必要とされる冷却能力に対応しているので、人為的な流量制御を行わなくてもベアリング部の温度に見合った効率の良い冷却がなされる。従って、低コストで押出ダイスおよび中空押出材を冷却することができる。
【００２３】
上記［２］に記載の発明によれば、熱交換効率の差によってベアリング部が上流側部分よりも速やかに熱交換され、ベアリング部を上流側部分よりも低い温度に冷却できる。しかも、ベアリング部が効率良く冷却されるので、冷媒用通路を設けたことによるダイス強度の低下や過剰な冷却を回避できる。
【００２４】
上記［３］に記載の発明によれば、ベアリング部の内側に冷却促進部を設けた構造により上流側部分との間に熱交換効率差を生じさせることができる。
【００２５】
上記［４］［５］［６］［７］に記載の各発明によれば、冷却促進部における熱交換効率を効率良く高めることができる。
【００２６】
上記［８］に記載の発明によれば、ベアリング部の上流側に冷却抑制部を設けた構造により上流側部分との間に熱交換効率差を生じさせることができる。
【００２７】
上記［９］に記載の発明によれば、冷却抑制部における熱交換効率を効率良く低下させることができる。
【００２８】
上記［１０］に記載の発明によれば、ベアリング部の内側における熱交換効率を高めることができる。
【００２９】
上記［１１］に記載の発明によれば、一つの工程で押出材の先端の閉塞と切断とを同時に行えるので、押出材を効率良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の中空押出材の製造方法について、図１のポートホールダイス(10)と、このポートホールダイス(10)を備える押出装置を参照しつつ詳述する。
【００３１】
押出材(1)は円筒管であり、１つの中空部(2)を有している。
【００３２】
ポートホールダイス(10)は、押出材(1)の外周面を成形する雌型(11)と内周面(2a)を成形する雄型(20)とが組み合わされてなり、前記雄型(20)が本発明における押出ダイスに対応する。前記ポートホールダイス(10)はダイリング(15)内に装填されて保持されている。また、冷媒（Ｃ）として空気が用いられている。
【００３３】
雌型(11)は、中央部にベアリング孔(12)を有し、ベアリング孔(12)の上流側には溶着室用凹部(13)が形成され、下流側にはリリーフ孔(14)が形成されている。
【００３４】
前記雄型(20)は、ダイス基盤(21)の中央から下流側にマンドレル(22)が突出し、このマンドレル(22)の周囲に押出方向に貫通する複数個のポートホール(23)を有している。隣接するポートホール(23)(23)間には前記マンドレル(22)を基端部で支持する脚部(24)が形成されている。前記マンドレル(22)の先端側の周面には押出材(1)の内周面(2a)を成形するベアリング部(25)が突設されている。
【００３５】
前記雄型(20)は内部に冷媒用通路(26)を有している。前記冷媒用通路(26)は、一端がダイス基盤(21)の側面に開口してダイリング(15)の冷媒用通路(16)への連通口(27)となされ、脚部(24)を通ってダイスの軸心に達し、軸心で屈曲してマンドレル(22)の中心を通り、他端がマンドレル(22)の先端面に開口して冷媒（Ｃ）の吸引口(28)となされている。吸引口(28)側では、ベアリング部(25)の内側において冷媒用通路(26)の直径が拡大され、上流側部分(26a)よりも断面積および冷媒用通路単位長さあたりの表面積が拡大されて本発明における冷却促進部(29)を形成している。
【００３６】
前記雌型(11)と雄型(20)とを組み合わせると、雌型(11)のベアリング孔(12)内に雄型(20)のマンドレル(22)のベアリング部(25)が嵌り込んでこれらの間に環状の成形用間隙（符号なし）が形成され、雌型(11)の溶着室用凹部(13)の一部が雄型(20)のダイス基盤(21)の端面で塞がれてポートホール(23)に連通する溶着室を形成する。そして、各ポートホール(23)に流入した押出材料は溶着室で合流し、成形用間隙から押出材(1)として押出される。
【００３７】
前記ダイリング(15)は、周壁を貫通する冷媒用通路(16)を有し、内周側開口部は雄型(20)の冷媒用通路(26)の連通口(27)に連通し、外周側開口部には先端が開放された冷媒引き込み管(17)が取り付けられている。これらの構成により、外部の雰囲気は、冷媒引き込み管(17)、ダイリング(15)の冷媒用通路(16)および雄型(20)の冷媒用通路(26)を介して押出材(1)の中空部(2)に通じている。
【００３８】
冷媒として外部の空気（Ｃ）を用い、前記ポートホールダイス(10)により押出材(1)の製造する工程は以下のとおりである。
【００３９】
即ち、押出材(1)の先端(3)を閉塞した状態で押し出しを行うと、密閉された中空部(2)内が大気に対して負圧状態になり、冷媒用通路(26)内の空気（Ｃ）が吸引口(28)から中空部(2)内に引き込まれる。この空気（Ｃ）の吸引に伴い、冷媒引き込み管(17)の先端から周りの空気（Ｃ）が冷媒引き込み管(17)に吸引され、ダイリング(15)の冷媒用通路(16)、雄型(20)の冷媒用通路(26)を通り、押出材(1)の中空部(2)へと流れる。この空気（Ｃ）の流れにおいて、外部から雄型(20)に引き込まれた空気（Ｃ）はダイスを冷却しながら冷媒用通路（26）内を進み、冷却促進部(29)でマンドレル(22)を冷却し、吸引口(28)から押出材(1)の中空部(2)内に吸引された後は押出材(1)を内部から冷却する。押出を止めても、押出材(1)の外周部からの冷却によって中空部(2)内の空気（Ｃ）が収縮するため、冷媒用通路(26)内の空気（Ｃ）は継続して中空部(2)内に吸引され、前記押出材(1)が切断されて開口し、中空部(2)の内圧が大気圧となった時点で吸引が停止する。そして、要すれば、押出材(1)の新たな先端(3)を閉塞して上述した押出を繰り返す。
【００４０】
前記雄型(20)の冷媒用通路(26)において、冷却促進部(29)はその冷媒用通路単位長さあたりの断面積および表面積が上流側部分(26a)よりも拡大されていることで熱交換効率が高められている。しかも、冷媒（Ｃ）が断面積の大きい冷却促進部(29)に流入する際に乱流が発生し、冷媒（Ｃ）が撹拌されることでさらに熱交換効率が高められる。このため、ベアリング部(25)は上流側のマンドレル(22)の根元側部分やダイス基盤(21)よりも速やかに熱交換がなされて低い温度に冷却され、焼付きや摩耗が防止される。しかも、冷却促進部(29)によってベアリング部(25)が効率良く冷却されるので、冷媒用通路(26)は細径の穴で足り、冷媒用通路(26)を設けたことによるダイス強度の低下や過剰な冷却を回避できる。また、ベアリング部(25)が選択的に冷却され、かつ焼付きが防止されるので表面品質の良い押出材(1)を製造できる。
【００４１】
押出材(1)は中空部(2)内に吸引された冷媒（Ｃ）によって内側から冷却される。内側からの冷却であるから、外側からの冷却のみでは十分な冷却が困難な中空材に対して均一かつ効率の良い冷却が可能となる。特に、内部の冷却が不足する大型押出材、厚肉の押出材、内壁を有する押出材、内部の冷却が不均一になりやすい非対称断面形状の押出材に対しても効率良く均一に冷却することができる。複数個の中空部を有する押出材に対しては、各マンドレル、あるいは任意のマンドレルに冷媒用通路の吸引口を設けることによって、そのマンドレルのベアリング部とベアリング部で成形される中空部内を冷却することができる。
【００４２】
押出においては、押出速度が速くなるほど加工発熱量が増大してベアリング部(25)の温度が上昇するので、冷媒（Ｃ）による冷却能力を上げることが必要となる。本発明の方法によれば、押出速度が速くなるほど中空部(2)内の負圧が大きくなって大気圧との差が大きくなるので、冷媒（Ｃ）の吸引量が増加して冷却能力が上がる。逆に、押出速度が遅くなるほど加工発熱量が小さくなり、中空部(2)内の負圧が小さくなるので、冷媒（Ｃ）の吸引量が少なくなって冷却能力も低下するが、ベアリング部(25)の温度上昇も小さいので必要とされる冷却能力も小さい。このように、自ずと行われる冷媒（Ｃ）の流量制御が必要とされる冷却能力に対応しているので、人為的な流量制御を行わなくてもベアリング部(25)の温度に見合った効率の良い冷却がなされる。
【００４３】
さらに、冷媒（Ｃ）が中空部(2)内に吸引されると、内圧が上昇して大気圧に近づくので、内外の圧力差に起因する押出材(1)の変形が抑制される。特に薄肉の押出材は圧力差によって変形が生じ易いので、本発明の方法を適用することは好ましい。
【００４４】
前記冷媒（Ｃ）の吸引は、押出によって生じる中空部(2)の負圧を利用して行われる。このため、冷媒を雄型の冷媒用通路に送り込むためのコンプレッサー等の流体圧縮装置を必要としない。また、上述したように、押出速度によって流量制御がなされるので、格別の流量制御も必要としない。このため、低コストで雄型(20)および押出材(1)を冷却することができる。ただし、本発明は、より一層精密な冷却制御を行うための装置や冷媒制御を排除するものではない。
【００４５】
中空部(2)内に引き込む冷媒（Ｃ）は上述した空気に限定されるものではない。また気体、液体のいずれでも良いが、非酸化性の冷媒を推奨できる。非酸化性冷媒を用いるのは、押出材(1)の内周面(2a)を酸化させないためである。気体冷媒として、空気、窒素ガス、アルゴンガスを例示でき、液体冷媒として、水、液体窒素を例示できる。液体冷媒は中空部(2)内で気化し、気化熱によっても冷却効果が得られる。冷媒としては上に挙げた液体冷媒と気体冷媒の混合物でも良く、液体冷媒と気体冷媒の混合物の場合には冷却効果の調整が容易である。更には液体冷媒と気体冷媒の混合物の中でも気体冷媒中に液体冷媒の粒を浮揚させた混合物、いわゆるミストにしたものを用いても良い。冷媒として該ミストを用いた場合には調整した冷却効果を安定化する効果が得られる。これらの冷媒（Ｃ）は、冷媒容器と雄型(20)の冷媒用通路(26)とを連通させておけば押出時に吸引させることができる。図１の装置例では、前記ダイリング(15)に外部と雄型(20)の冷媒用通路(26)に通じる冷媒用通路(16)を設け、この冷媒用通路(16)に冷媒引き込み管(17)を取り付けているので、この冷媒引き込み管(17)を冷媒容器に連通させれば良い。
【００４６】
冷媒（Ｃ）として室温の空気を用いる場合は、格別の供給手段が無くてもダイスおよび押出材を冷却することができ、冷媒容器さえ必要としないので、押出装置を簡略化できる。また、また、前記ダイリング(15)の冷媒用通路(16)の開口部からでも直接外部の空気を引き込むことができるが、ダイリング(15)の近傍は雰囲気温度が高いため、図示例のように冷媒引き込み管(17)を取り付けて離れた場所からより低温の空気を引き込むようにしても良い。但し、冷媒引き込み管(17)による圧力損失を最小限に止めて冷媒効率良く冷媒を吸引できるように、冷媒引き込み管(17)の長さと内径を適宜設定する必要がある。また、前記冷媒引き込み管(17)に液体冷媒を霧状にして吹き込むことによって、ミスト状冷媒を形成しかつこのミスト状冷媒を引き込ませることができる。
【００４７】
押出ダイスにおいて、熱交換効率を高めた冷却促進部は他の構造によっても実現できる。以下に、他の冷却促進部の構造について説明する。なお、図１と同一の符号は同一物を示すものとして説明を省略する。
【００４８】
図２Ａおよび図２Ｂに示す冷却促進部(30)は、冷媒用通路(26)の直径を上流側部分(26a)よりも拡大するとともに、壁面からマンドレル(22)の軸心に向かって多数のフィンを(31)を突設したものである。冷却促進部(30)に入った冷媒（Ｃ）は隣接するフィン(31)間にまで入り込んで熱交換し、多数フィン(31)により表面積が飛躍的に拡大されたことで高い熱交換効率が達成される。なお、図示例では拡径した冷媒用通路(26)にフィン(31)を設けているが、拡径することなくフィンを設けることできる。拡径することなくフィンを設けた場合でも、表面積拡大による熱交換効率の向上分が断面積減少による熱交換効率の低下分を上回れば、上流側部分よりも熱交換効率を高めることができる。
【００４９】
図３Ａおよび図３Ｂの冷却促進部(32)(34)もまた、冷媒用通路(26)の表面積を拡大したものである。図３Ａの冷却促進部(32)は、フィン(31)の代わりに断面三角形の凸部(33)を設けたものである。前記冷却促進部(30)よりも表面積の拡大率が小さいので熱交換効率の向上率も小さいが、薄板状のフィン(31)よりも加工が容易である。このように冷媒通路内に凹凸を設ければ表面積を拡大することができる。図３Ｂの冷却促進部(34)は冷媒用通路内に格子(35)を設けて表面積を拡大したものである。
【００５０】
上述したフィン(31)、凸部(33)および格子(35)は、例えば形彫放電加工によって成形することができる。また、フィン(31)等はマンドレル(22)と一体に成形して良いし、別部材で製作して冷媒用通路(26)内に取り付けても良い。別部材として取り付ける場合は、フィン等のみを別部材として製作して取り付けても良いし、環体の内部に前記フィン等を一体に成形したものを別部材とし、これを冷媒用通路(26)内に嵌め込むこともできる。
【００５１】
図４の冷却促進部(36)は、冷媒用通路(26)の直径をテーパ状に拡大することにより断面積および表面積を拡大したものである。
【００５２】
以上は、冷媒用通路の断面形状の変更によって冷却促進部を形成したものであるが、ダイス素材よりも熱伝導率の良い素材を用いて冷却促進部を形成することもできる。
【００５３】
図５に示す冷却促進部(38)は、図１と同様に冷媒用通路(26)の直径を拡大し、広げたスペースにダイス素材よりも熱伝導率の良い素材からなる筒状の冷却促進部材(39)を密着状態に嵌め込んだものである。通路の断面形状が同一であっても、冷却促進部材(39)を取り付けたことによりダイス素材で構成された上流側部分(26a)よりも熱交換効率を高めることができる。
【００５４】
さらに、ベアリング部の温度を上流側部分よりも下げれば良いので、ベアリング部の内側と上流側部分とで熱交換効率に高低差を設ければ上記目的は達成される。図６Ａおよび図６Ｂは、冷媒用通路(26)において、内壁面にベアリング部(25)の上流側にダイス素材よりも熱伝導率の低い材料からなる筒状の冷却抑制部材(40)を取付けて上流側部分(26a)の熱交換効率を低下させて冷却抑制部とし、これによりベアリング部(25)の内側における熱交換効率を上流側部分(26a)よりも相対的に高めた構造を示している。なお、前記冷却抑制部材(40)は、図６Ａのように冷媒用通路(26)の壁面から突出するように取り付けても良いし、図６Ｂのように取付け部分の通路径を拡大して冷却抑制部材(40)と壁面が同一高さになるようにしても良い。
【００５５】
押出用ダイスの素材としては、ＳＫＤ６１、ＳＫＴ４、ＳＫＤ４、ＳＫＤ５、ＳＫＤ７、ＳＫＤ８、ＳＫＤ１１、ＳＫＤ１２等のダイス鋼が用いられる。これらのダイス鋼のなかで、２０℃における熱伝導率は、ＳＫＤ６１が３０．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ＳＫＴ４が３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ＳＫＤ１１が２９Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、他のダイス鋼の熱伝導率も同程度である。上述したように熱伝導率の異なる素材を用いて熱交換効率に高低差を付ける場合、ダイス鋼よりも熱伝導率の良い素材として銅やアルミニウムを例示でき、ダイス鋼よりも熱伝導率の悪い素材としてセラミック材料やステンレス材料を例示できる。これらの材料の２０℃における熱伝導率は、銅が４０１Ｗ／（ｍ・Ｋ）、アルミニウムが２３６Ｗ／（ｍ・Ｋ）ジルコニア系のセラミックが２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ＳＵＳ３０４が１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。
【００５６】
また、前記冷却促進部の熱交換効率をさらに高くする手段として、冷媒用通路の出口の一部を塞ぐ方法がある。図７Ａおよび図７Ｂは、図２Ａおよび図２Ｂのフィン付の冷却促進部(30)の中心部に出口側からピン(50)を打ち込んだものである。各フィン(31)の先端で形成される円柱形空間にピン(50)の脚部(51)が挿入されて該円柱形空間を塞ぎ、かつ径大の頭部(52)が出口(28)の一部を塞いでいる。また、脚部(51)の先端部は先細りのテーパー状となされている。そして、上流側から冷却促進部(30)に流入した冷媒（Ｃ）は脚部(51)当たって放射状に広がり、各フィン(31)の付け根まで行き渡って熱交換が行われる。しかも、脚部(51)の先端部がテーパー状であるから、冷媒（Ｃ）を効率良くかつ均等に広げることができる。このように、冷却促進部(30)の出口(28)の一部を塞ぐことによって冷媒（Ｃ）の流れを強制的に変更し、冷媒（Ｃ）が円柱形空間を通り抜けること（図２Ａ参照）を妨げることによってフィン(31)による熱交換を活用できる。
【００５７】
上述した熱交換効率に差を設けるための種々の構造は複数種を組み合わせることもできる。例えば、ダイス素材よりも熱伝導率の良い素材で別途フィン等を製作し、または環の内部にフィン等を突設した部材を製作し、これらを拡径した冷媒用通路に取付けた場合は、フィンによる表面積拡大効果と素材の熱伝導率差による効果の両方を得て熱交換効率を高めることができる。また、ベアリング部の内側に冷却促進部を設けるとともに、上流側部分に冷却抑制部を設けて、熱交換効率の高低差を拡大することもできる。ベアリング部の内側と上流側部分との熱交換効率の差は、所期するベアリング部の冷却温度および上流側部分との温度差に応じて適宜設定する。
【００５８】
なお、押出ダイスの冷媒用通路がマンドレルの下流側端面と外部と通じていれば、押出材の中空部内の負圧を利用した冷媒吸引が可能であるから、冷媒用通路がベアリング部とその上流側部分とで熱交換効率に差が無い場合も本発明に含まれる。また、上記実施形態ではポートホールダイス(10)を保持するため部材としてダイリング(15)を例示したが、ダイスの冷媒用通路が外部に連通している限り、ダイスの保持用部材は何ら限定されない。
【００５９】
図１に参照されるように、冷媒用通路(26a)はダイス基盤(21)の側面とマンドレル(22)の下流側端面とに開口部を有し、Ｌ字形に曲がって両方の開口部に通じている。このような通路はＬ字形に切削する必要はなく、ダイス基盤(21)の側面の連通口(27)から脚部(24)を通ってマンドレル(2)の中心に向かう第１通路と、マンドレル(22)の中心を押出方向に貫通して吸引口(28)に通じる第２通路とを穿設し、第２通路の上流側開口部を閉塞すればＬ字形通路となる。閉塞方法は、ボルト止め、棒状閉塞部材の溶接や焼嵌め等により適宜行えば良い。また、入口(27)に通じる第２通路は必ずしも脚部(24)を貫いて設けることに限定されず、ダイス基盤(21)の上流側端面と、ダイスの上流側に配置するプレート（図示省略）との合わせ面に臨む位置に形成することもできる。
【００６０】
押出材の先端を閉塞する方法として、シャー刃によるせん断を推奨できる。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、押出材(1)をシャー刃(60)でせん断すると、押出材(1)が潰された状態で切断されるので、押出材(1)は閉塞する。このシャー刃(60)によるせん断は、押し始め、押出中のいずれでも行うことができる。押出材(1)は潰されて切断されるので、長尺の押出材を押継ぎする際にシャー刃(60)でせん断すると、切断と新たな先端(3)の閉塞とを同時に行うことができる。この方法によれば、一つの工程で押出材(1)の先端(3)の閉塞と切断とを同時に行えるので、押出材(1)を効率良く製造することができる。
【００６１】
なお、本発明において押出材の閉塞方法は何ら限定されるものではない。他の閉塞方法として図９〜図１１に示す方法を例示できる。図９はプレスで圧縮する方法を示しており、押出材(1)をシャー刃や鋸刃で切断した後、先端(3)をプレス型(61)で潰して閉塞させる方法である。図１０は押出材(1)の先端(3)の開口部に栓(62)を装着する方法を示している。鋸刃等で切断すると切口が開口しているが、例えばテーパー状の栓(62)を装着することで閉塞させることができる。図１１は押出材(1)の先端(3)を折り曲げる方法を示している。図示例のようにプレス型(61)で折り曲げれば、先端(3)は潰された状態で折り曲げられて閉塞する。
【００６２】
また、本発明の押出ダイスを用いて成形する材料は金属である限り何ら限定されず、アルミニウム、銅、鉄およびこれらの合金を例示できる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、押出によって生じる中空部の負圧状態を利用して冷媒をダイス内部に吸引するものであり、各種中空押出材の製造に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の中空押出材の製造方法を実施する押出装置を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の中空押出材の製造方法に使用する押出ダイスの他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの押出ダイスを下流側から見た側面図である。
【図３Ａ】図２Ａの押出ダイスの変形例を示す側面図である。
【図３Ｂ】図２Ａの押出ダイスの他の変形例を示す側面図である。
【図４】本発明の中空押出材の製造方法に使用する押出ダイスのさらに他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図５】本発明の中空押出材の製造方法に使用するさらに他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の中空押出材の製造方法に使用するさらに他の実施形態の要部を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの押出ダイスの変形例を示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の中空押出材の製造方法に使用する押出ダイスのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの押出ダイスを下流側から見た側面図である。
【図８Ａ】シャー刃による押出材のせん断において、押出材を潰した状態を示す斜視図である。
【図８Ｂ】シャー刃による押出材のせん断において、押出材を切断した状態を示す斜視図である。
【図９】プレスによる押出材の閉塞方法を示す斜視図である。
【図１０】栓の装着による押出材の閉塞方法を示す斜視図である。
【図１１】押出材の折り曲げによる閉塞方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
1…押出材（中空押出材）
2…中空部
2a…内周面（内面）
10…ポートホールダイス
15…ダイリング
20…雄型（押出ダイス）
21…ダイス基盤
25…ベアリング部
26…冷媒用通路
26a…上流側部分
27…連通口
28…吸引口（開口部）
29,30,32,34,36,38…冷却促進部
39…冷却促進部材
40…冷却抑制部材（冷却抑制部）
60…シャー刃
Ｃ…空気（冷媒）
【図１】
2010099727.tif 000003
【図２Ａ】
2010099727.tif 000004
【図２Ｂ】
2010099727.tif 000005
【図３Ａ】
2010099727.tif 000006
【図３Ｂ】
2010099727.tif 000007
【図４】
2010099727.tif 000008
【図５】
2010099727.tif 000009
【図６Ａ】
2010099727.tif 000010
【図６Ｂ】
2010099727.tif 000011
【図７Ａ】
2010099727.tif 000012
【図７Ｂ】
2010099727.tif 000013
【図８Ａ】
2010099727.tif 000014
【図８Ｂ】
2010099727.tif 000015
【図９】
2010099727.tif 000016
【図１０】
2010099727.tif 000017
【図１１】
2010099727.tif 000018