(57)【要約】【課題】往復冷却管を含む冷却回路を備えた金型冷却装置の製造工程において、冷却回路の配管作業を行うために設置板と冷却管継手とを保持する治具であって、金型の多様性に対する汎用性を備えるものを提案する。【解決手段】治具１０は、支軸１１が立設された基台１２と、前記支軸１１にその基部１３ａが支承され或平面内で可動である複数のフレキシブルアーム１３・１３・・・と、前記フレキシブルアーム１３・１３・・・の先端部に固定され前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱１４・１４・・・とを、含んで構成され、支持柱１４には、前記設置板３１を支持する支持部１９と、前記冷却管継手３０に内挿されて該冷却管継手３０の前記或平面と略平行な方向への振れを防止する芯部１７とが設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復冷却管を含む冷却回路を備えた金型冷却装置の製造工程において、冷却回路の配管作業を行うために、前記冷却回路が配管される設置板と、該設置板に穿設された継手装着孔に装着された冷却管継手とを保持する冷却配管用治具であって、
支軸が立設された基台と、
前記支軸にその基部が支承され或平面内で可動であるフレキシブルアームと、
前記フレキシブルアームに固定され前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱とを、含んで構成され、
前記支持柱に、前記設置板を支持する支持部と、前記冷却管継手に内挿されて該冷却管継手の前記或平面と略平行な方向への振れを防止する芯部とを、設けたことを特徴とする冷却配管用治具。
【請求項２】
前記支持柱は、
冷却管継手に内挿可能な小径部と、前記継手装着孔よりも大径であって前記小径部の下部に位置する大径部とを有し、
前記小径部が前記芯部として、前記小径部と大径部との段差面が前記支持部として、それぞれ機能することを特徴とする、
請求項１に記載の冷却配管用治具。
【請求項３】
設置板に略垂直に挿設された冷却管継手と、前記冷却管継手に接続された冷却管と、前記冷却管継手に接続されて前記冷却管に冷媒を供給する給水管と、前記冷却管継手に接続されて前記冷却管より冷媒を排水する排水管とを含んで成る冷却装置の製造方法であって、
或平面内で可動であるフレキシブルアームと、該フレキシブルアームに設けられて前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱とを具備する支持アームを、複数備えて成る冷却配管用治具を用いて、
設置板に冷却管継手を略垂直に挿設するステップと、
前記冷却管継手を前記支持アームの前記支持柱に外装するステップと、
前記冷却管継手に前記給水管又は前記排水管を接続するステップとを、
含むことを特徴とする冷却装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復冷却管を含む冷却回路を備えた金型冷却装置の製造技術に関し、詳細には、冷却回路の配管作業を行う際に用いる治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト鋳造や射出成形等に用いられる金型には、金型温度を制御するために金型冷却装置が備えられる。前記金型冷却装置の一形態として、例えば、特許文献１又は特許文献２に示すように、金型内に往復冷却管を内挿し、前記往復冷却管に冷却水を導通させるものがある。前記往復冷却管とは、同心に配置された内筒と外筒とを具備し、一本の冷却管に冷却水の往路と復路とが形成されたものである。
【０００３】
図１及び図２に示す金型冷却装置２０には、金型２７に穿設された冷却穴２８に挿設される、往復冷却管３５が備えられる。前記往復冷却管３５の頭部にＯ−リング等のシール部材３８を介在させて外装された冷却管継手３０には、冷却水を供給するための給水用マニホールド３６がパイプ４０を介して接続される。また、前記冷却管継手３０には、冷却水を排水するための排水用マニホールド３７がパイプ４０を介して接続される。これらの給水用マニホールド３６、パイプ４０、冷却管継手３０、往復冷却管３５、パイプ４０、排水用マニホールド３７等により、金型冷却装置２０の冷却回路が形成される。
【０００４】
上記構成の金型冷却装置２０の冷却回路は、設置板３１上に配管される。前記設置板３１には、予め、その周縁部に給水用マニホールド３６や排水用マニホールド３７が固定されるとともに、金型２７の冷却穴２８と重複する位置に継手装着孔３２が穿設される。そして、前記設置板３１の継手装着孔３２に冷却管継手３０が挿設されたのち、前記冷却管継手３０と給水用マニホールド３６を連通させるパイプ４０が接続され、同じく冷却管継手３０と排水用マニホールド３７とを連通させるパイプ４０が接続される。このようにして、設置板３１に、冷却管継手３０、給水用マニホールド３６、排水用マニホールド３７、及びこれらを連通させるパイプ等が配管されたうえで、前記冷却管継手３０に往復冷却管３５が挿設され、冷却回路が組み上げられる。
【０００５】
上述の冷却管継手には、一本につき給水側と排水側との二本のパイプが接続される。このため、設置板と冷却管継手とを略垂直となるように拘束した状態で、冷却管継手とパイプとの接続作業を行わなければ、冷却管継手とパイプとが傾いて接続されたり、設置板に対して冷却管継手が傾いたりすることがある。設置板に対して冷却管継手が傾くと、該冷却管継手に挿設される往復冷却管と冷却管継手の間に、拗れが生じたり、冷却水の洩れが生じたり、介在しているシール部材が損傷したり、というような不具合が生じる。特に、前記パイプは鋼管にて構成されていて伸縮性がないため、このような不具合の発生が顕著である。
【０００６】
そこで、冷却回路の配管作業を行うために、設置板と冷却管継手とを保持する治具が用いられる。従来の治具は、図６に示すように、板材４５と、前記板材４５と略垂直に立設された軸状部材４６とで構成される。前記軸状部材４６は、板材４５上に保持される設置板の継手装着孔と、対応する位置にそれぞれ配設される。
前記治具を用いた冷却回路の配管作業では、まず、治具の軸状部材に設置板の継手装着孔が挿入され、前記治具に設置板が配置される。続いて、前記軸状部材が冷却管継手に挿入され、さらに、前記設置板に前記冷却管継手が固定される。このようにして、設置板に冷却管継手が固定されて前記冷却管継手が前記軸状部材に拘束された状態で、前記冷却管継手にパイプが接続される。
【０００７】
しかしながら、上記構成の治具では、金型の多様性に対する汎用性を備えることができない。つまり、金型ごとに冷却穴の位置が異なることから、設置板に設けられる継手装着孔（冷却管継手・往復冷却管）の位置も金型ごとに異なり、このため、冷却回路の配管作業を行うための治具を金型ごとに製作する必要があったのである。
【特許文献１】特開平９−３２７７６０号公報
【特許文献２】特開２００６−１９８６５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記に鑑み、本発明では、往復冷却管を含む冷却回路を備えた金型冷却装置の製造工程において、冷却回路の配管作業を行うために設置板と冷却管継手とを保持する治具であって、金型の多様性に対する汎用性を備えるものを提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、往復冷却管を含む冷却回路を備えた金型冷却装置の製造工程において、冷却回路の配管作業を行うために、前記冷却回路が配管される設置板と、該設置板に穿設された継手装着孔に装着された冷却管継手とを保持する冷却配管用治具であって、支軸が立設された基台と、前記支軸にその基部が支承され或平面内で可動であるフレキシブルアームと、前記フレキシブルアームに固定され前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱とを、含んで構成され、前記支持柱に、前記設置板を支持する支持部と、前記冷却管継手に内挿されて該冷却管継手の前記或平面と略平行な方向への振れを防止する芯部とを、設けたものである。
【００１１】
請求項２においては、前記支持柱は、冷却管継手に内挿可能な小径部と、前記継手装着孔よりも大径であって前記小径部の下部に位置する大径部とを有し、前記小径部が前記芯部として、前記小径部と大径部との段差面が前記支持部として、それぞれ機能するものである。
【００１２】
請求項３においては、設置板に略垂直に挿設された冷却管継手と、前記冷却管継手に接続された冷却管と、前記冷却管継手に接続されて前記冷却管に冷媒を供給する給水管と、前記冷却管継手に接続されて前記冷却管より冷媒を排水する排水管とを含んで成る冷却装置の製造方法であって、或平面内で可動であるフレキシブルアームと、該フレキシブルアームに設けられて前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱とを具備する支持アームを、複数備えて成る冷却配管用治具を用いて、設置板に冷却管継手を略垂直に挿設するステップと、前記冷却管継手を前記支持アームの前記支持柱に外装するステップと、前記冷却管継手に前記給水管又は前記排水管を接続するステップとを、含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１４】
本発明によれば、往復冷却管を含む冷却回路を備えた冷却装置の製造工程において、冷却回路の配管作業を行うために設置板と冷却管継手とを保持する治具は、支持柱に冷却管継手が外嵌されることによって、設置板を支持するとともに、前記冷却管継手の前記設置板と略平行な方向への動きを拘束することができる。従って、冷却管継手と設置板との略垂直な相互姿勢が保持され、前記冷却管継手を傾けることなく前記冷却管継手にパイプを接続することができる。よって、冷却回路の配管において、冷却管継手にパイプを所定の角度に正確に接続することができ、接続不良に起因する部品の摩耗や水漏れ等の不具合を防止することができる。
さらに、前記支持柱はフレキシブルアームにて自在に動くことができるので、個々の金型による冷却穴位置、つまり、往復冷却管継手の配置の多様に対応することができ、治具に汎用性を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は一実施例に係る金型冷却装置の構造を示す図、図２は同じく金型冷却装置の構造を示す断面図、図３は本発明に係る冷却配管用治具を示す図、図４は冷却配管用治具を用いた配管手順を説明する図、図５は冷却配管用治具を用いた配管手順を説明する図である。
図６は従来の冷却配管用治具を示す図である。
【００１６】
まず、図１及び図２を用いて、本発明の実施例に係る冷却配管用治具１０（以下、単に「治具１０」と記載する。）を用いて組み付ける金型冷却装置２０の構成について説明する。但し、本発明に係る治具１０の適用範囲は、本実施例に係る金型冷却装置２０に限定されるものではない。
【００１７】
前記金型冷却装置２０には、往復冷却管３５を含む冷却回路が構成される。前記往復冷却管３５は、金型２７に穿設された冷却穴２８に挿設され、前記往復冷却管３５に冷却水が導通されることにより前記金型２７が冷却される。
【００１８】
前記往復冷却管３５には、略同心に配置された外筒３５ａと内筒３５ｂとが備えられ、前記内筒３５ｂの内周に冷却水の往路部が形成され、外筒３５ａの内周と内筒３５ｂの外周との間に冷却水の復路部が形成される。
前記往復冷却管３５の頭部には、Ｏ−リング等のシール部材３８を介在させて冷却管継手３０が外装される。前記シール部材３８は、冷却管継手３０と往復冷却管３５とを密着させるとともに、往復冷却管３５と冷却管継手３０との間に形成される冷却水の往路部と復路部とを仕切っている。
【００１９】
前記冷却管継手３０には、往復冷却管３５の冷却水の往路部と連通する給水管３０ａと、同じく往復冷却管３５の冷却水の復路部と連通する排水管３０ｂとが、設けられる。
前記冷却管継手３０の給水管３０ａには、パイプ４０を介して給水用マニホールド３６が接続される。また、前記冷却管継手３０の排水管３０ｂには、パイプ４０を介して排水用マニホールド３７が接続される。給水管３０ａ又は排水管３０ｂと、パイプ４０とは、ナット４１にて締結される。
【００２０】
これらの給水用マニホールド３６、パイプ４０、冷却管継手３０、往復冷却管３５、パイプ４０、排水用マニホールド３７等により、一系統の冷却回路が形成される。前記冷却回路では、冷却水が前記給水用マニホールド３６からパイプ４０を介して往復冷却管３５内に導入され、前記冷却水が該往復冷却管３５を通過するうちに金型２７が冷却され、前記冷却水が前記往復冷却管３５からパイプ４０を介して前記排水用マニホールド３７へ至り外部へ排出される。
【００２１】
前記金型冷却装置２０では、往復冷却管３５、給水用マニホールド３６、排水用マニホールド３７、及びパイプ４０・４０・・・等の冷却回路を形成する部材は、一つの設置板３１に組み付けられる。そして、前記設置板３１と略平行に押さえ板３９が設けられ、前記冷却回路を形成する部材は往復冷却管３５を除いて前記設置板３１と前記押さえ板３９との間に配置される。
【００２２】
前記設置板３１には、その周縁に給水用マニホールド３６や排水用マニホールド３７が固定される。
また、前記設置板３１には、金型冷却装置２０を金型２７に取り付けた状態で、前記金型２７の冷却穴２８と重複する位置に継手装着孔３２が穿設され、前記設置板３１の継手装着孔３２には、冷却管継手３０が挿設される。本実施例においては、冷却管継手３０の一側端部が継手装着孔３２に挿入され、フランジ状の固定部材が前記冷却管継手３０の一側端部に挿入されることにより、設置板３１に冷却管継手３０が固定される。
【００２３】
なお、通常、金型冷却装置２０には複数系統の冷却回路が備えられ、また、一系統の冷却回路において複数の往復冷却管３５・３５・・・を直列に経由することがある。
本実施例では、一つの冷却回路に５組の往復冷却管３５が経由される。つまり、給水用マニホールド３６から供給される冷却水は、パイプ４０及び５組の往復冷却管３５・３５・・・を通じたのち、排水用マニホールド３７まで至る。
【００２４】
次に、上記構成の金型冷却装置２０において、冷却回路を形成する各部材を配管するために用いる冷却配管用治具１０の構成について説明する。
【００２５】
図３に示すように、治具１０は、支軸１１が立設された基台１２と、前記支軸１１にその基部１３ａが支承され或平面内で可動である複数の支持アームとで構成される。前記支持アームは、或平面内で可動であるフレキシブルアーム１３と、前記フレキシブルアーム１３の先端部に固定され前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱１４とを、含んで構成される。
【００２６】
前記フレキシブルアーム１３は、複数の棒状部材が相互に回動可能に接続されて成るものであって、少なくとも複数の関節を有し、或平面（以下、「可動平面」とする。）上で自在に動くことができる。つまり、フレキシブルアーム１３に備えられる関節は前記可動平面と略平行に曲がることとなる。前記可動平面は、例えば前記支軸１１と略直交する方向に広がる平面に設定されている。
なお、治具１０に具備されるフレキシブルアーム１３・１３・・・の各可動平面は、それぞれ平行であって重複しないように決定される。このことによれば、治具１０に具備される各支持アーム同士が干渉しないのである。
【００２７】
前記支持柱１４には、前記設置板３１を支持する支持部１９と、前記冷却管継手３０に内挿されて該冷却管継手３０の前記或平面（可動平面）と略平行な方向への振れを防止する芯部１７とが設けられる。
前記治具１０には、望ましくは３以上の支持柱１４が備えられる。これにより、設置板３１は治具１０に３点以上で接して、安定して支持される。
【００２８】
前記支持柱１４には、冷却管継手３０に内挿可能な芯部１７と、前記継手装着孔３２よりも大径であって前記芯部１７の下部に位置する支持高調整部１８が、一体的に形成され、前記芯部１７と支持高調整部１８との段差面が設置板３１の支持部１９とされる。
換言すれば、前記支持柱１４は、冷却管継手３０に内挿可能な小径部と、前記継手装着孔３２よりも大径であって前記小径部の下部に位置する大径部とを有し、前記小径部が前記芯部１７として、前記小径部と大径部との段差面が前記支持部１９として、それぞれ機能する。
【００２９】
また、治具１０に具備される支持柱１４・１４・・・において、全ての支持部１９・１９・・・が支持柱１４と略直交する略同一平面に存在するように、各支持高調整部１８・１８・・・の長さが定められる。つまり、支持柱１４の支持部１９にて支持される設置板３１と、前記支持柱１４とは略直交することとなる。
これに加え、前記支持柱１４の芯部１７は、外嵌された冷却管継手３０が振れない程度の大きさの外径を有し、支持柱１４の芯部１７に外嵌された冷却管継手３０の軸方向と、前記支持柱１４とは略平行となる。
以上の構成により、支持柱１４・１４・・・の支持部１９・１９・・・に支持された設置板３１と、該設置板３１に装着されて前記支持柱１４に外装された冷却管継手３０とが略直交した状態で、治具１０に保持される。
【００３０】
続いて、設置板３１に略垂直に挿設された冷却管継手３０と、前記冷却管継手３０に接続された冷却管継手３０と、前記冷却管継手３０に接続されて前記冷却管継手３０に冷媒を供給する給水管３０ａと、前記冷却管継手３０に接続されて前記冷却管継手３０より冷媒を排水する排水管３０ｂとを含んで成る金型冷却装置２０の製造方法について説明する。
【００３１】
前記金型冷却装置２０の製造においては、或平面内で可動であるフレキシブルアーム１３と、該フレキシブルアーム１３に設けられて前記或平面と略直交方向に伸びる支持柱１４とを具備する支持アームを、複数備えて成る冷却配管用治具１０が用いられる。
【００３２】
まず、複数系統備えられる冷却回路のうちの、一つの冷却回路について配管作業が行われる。
始めに、治具１０の基台１２が安定した位置に設置される。そして、治具１０のフレキシブルアーム１３が適宜動かされて、前記冷却管継手３０を挿設する対象となる設置板３１の継手装着孔３２に、支持柱１４が挿入される。
上述のように、設置板３１の継手装着孔３２に支持柱１４が挿入されると、図４に示すように、該支持柱１４の芯部１７と支持高調整部１８との間の支持部１９に設置板３１が当接することにて、前記設置板３１がフレキシブルアーム１３の可動平面と略平行に治具１０に支持される。
【００３３】
なお、一系統の冷却回路（同一冷媒が連続して流れる一連の冷却回路）に含まれる往復冷却管３５が複数であるとき、これらの往復冷却管を設置する継手装着孔３２の全てに、同一の治具１０に含まれる支持柱１４・１４・・・が挿入される。また、一系統に含まれる往復冷却管３５の数が２以下であるとき、設置板３１をより安定して支持するために、その系統に含まれない継手装着孔３２にも支持柱１４が挿入される。
【００３４】
そして、治具１０に固定された設置板３１の継手装着孔３２のうち、支持柱１４が挿入されたものに、冷却管継手３０が嵌入され、固定される。
前述の通り、設置板３１と支持柱１４とは略垂直であるため、設置板３１に対して冷却管継手３０が略垂直に固定される。さらに、冷却管継手３０は貫通している支持柱１４により、該冷却管継手３０は設置板３１に対して略垂直である姿勢が維持される。
【００３５】
上述のように設置板３１に対して冷却管継手３０が略垂直に固定された状態で、前記冷却管継手３０にパイプ４０がナット４１にて固定され接続される。図５に示すように、給水用マニホールド３６とパイプ４０、パイプ４０と冷却管継手３０の給水管３０ａ、冷却管継手３０の排水管３０ｂとパイプ４０、パイプ４０と排水用マニホールド３７が、それぞれ接続される。
【００３６】
続いて、設置板３１との間に給水用マニホールド３６、排水用マニホールド３７、冷却管継手３０、パイプ４０を挟み込むように、押さえ板３９が取り付けられ、最後に、前記冷却管継手３０に往復冷却管３５が挿設されて、金型冷却装置２０の冷却回路が組み上げられる。
【００３７】
このように、一つの系統の冷却回路が組み上げられると、次に他の系統の冷却回路が同様に組み上げられ、全ての系統の冷却回路が組み上げられて、金型冷却装置２０における冷却回路の配管作業が終了する。
【００３８】
上述の金型冷却装置２０の製造方法には、設置板３１に冷却管継手３０を略垂直に挿設するステップと、前記冷却管継手３０を前記支持アームの前記支持柱１４に外装するステップと、前記冷却管継手３０に前記給水管３０ａ又は前記排水管３０ｂを接続するステップとが、含まれる。
なお、設置板３１に冷却管継手３０を略垂直に挿設するステップと、前記冷却管継手３０を前記支持アームの前記支持柱１４に外装するステップとは、前述の通り、略同時に行われることもある。
【００３９】
前記金型冷却装置２０の製造方法によれば、治具１０の支持柱１４に冷却管継手３０が外装されることによって、設置板３１が３点以上で安定して支持されるとともに、前記冷却管継手３０の前記設置板３１と略平行な方向への動きが拘束される。従って、配管作業中に冷却管継手３０と設置板３１との略垂直な相互姿勢が保持されるので、前記冷却管継手３０を傾けることなく前記冷却管継手３０にパイプ４０を接続することができる。
つまり、治具１０を用いることにより、設置板３１に対する冷却管継手３０の垂直度が確保され、冷却管継手３０の倒れや傾きが強制的に修正されることにより、組み付け不具合による水漏れ、ガスケットの破損による水漏れ、ジョイント破損による水漏れを、防止することができる。治具１０を用いることにより、冷却回路の配管組み付け精度が向上し、組み付け不良に起因する部品の摩耗や水漏れ等の不具合を防止することができるのである。
【００４０】
さらに、前記治具１０のフレキシブルアーム１３・１３・・・は、可動平面において自在に動くので、接続しようとする冷却管継手３０とパイプ４０とを作業者の所望の位置に移動させることが可能となり、作業性の向上を図ることができる。
さらに、前記治具１０のフレキシブルアーム１３・１３・・・は、可動平面において自在に動くので、支持柱１４と冷却管継手３０の間に拗れを生じさせることなく、冷却管継手３０とパイプ４０との接続作業を行うことができる。
【００４１】
さらに、前記治具１０では、前記支持柱１４はフレキシブルアーム１３にて自在に動くので、設置板３１に穿設される継手装着孔３２の位置の変化・変更に応じて支持柱１４を移動させることができ、治具１０は金型の多様に対応する汎用性を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】一実施例に係る金型冷却装置の構造を示す図。
【図２】同じく金型冷却装置の構造を示す断面図。
【図３】本発明に係る冷却配管用治具を示す図。
【図４】冷却配管用治具を用いた配管手順を説明する図。
【図５】冷却配管用治具を用いた配管手順を説明する図。
【図６】従来の冷却配管用治具を示す図。
【符号の説明】
【００４３】
１０  冷却配管用治具
１１  支軸
１２  基台
１３  フレキシブルアーム
１４  支持柱
１７  芯部
１８  支持部
１９  支持面
【図１】
2008302499.tif 000003
【図２】
2008302499.tif 000004
【図３】
2008302499.tif 000005
【図４】
2008302499.tif 000006
【図５】
2008302499.tif 000007
【図６】
2008302499.tif 000008