(57)【要約】【課題】金型の局部を効率よく冷却することができ、かつ冷却手段を手間をかけないで簡単に形成することができる金型冷却構造を提供する。【解決手段】金型冷却構造５０は、固定型１１に冷却水を通すことのできる冷却ジャケット５１を備え、この冷却ジャケット５１に冷却通路５２を内蔵し、この冷却通路５２で入子２１のキャビティ面２２を局部的に冷却するものである。冷却通路５２は、パイプ５３と、パイプ５３から分岐した複数のノズル５４・・・とで構成し、ノズル５４・・・からのジェット水で入子２１のキャビティ面２２を局部的に冷却する。【選択図】　　　　図２
2004025260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水を通すことのできる冷却ジャケットを備えた金型において、前記冷却ジャケットに冷却通路を内蔵し、この冷却通路でキャビティ面を局部的に冷却できるように構成したことを特徴とする金型冷却構造。
【請求項２】
前記冷却通路は、パイプとこのパイプから分岐した複数のノズルとで構成し、前記ノズルからのジェット水でキャビティ面を局部的に冷却することを特徴とする請求項１記載の金型冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造金型を冷却するために冷却水を鋳造金型に供給する金型冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、鋳造金型でカムシャフトなどの棒状部材を鋳造する際には、先ず鋳造金型を型締めしてキャビティを形成し、このキャビティに溶湯を充填する。次に、鋳造金型を冷却水で冷却することによりキャビティ内の溶湯を凝固する。次いで、鋳造金型を型開きしてキャビティ内から凝固した鋳造品を取り出す。
【０００３】
この鋳造金型を冷却する手段としては、鋳造金型に冷却ジャケットを設けたジャケットタイプの冷却手段と、鋳造金型に冷却水通路を形成した冷却水通路タイプの冷却手段とが一般的に知られている。
【０００４】
ジャケットタイプの冷却手段は、金型の外側に隔壁（所謂、ジャケット）を設けて冷却水を循環するための空間（冷却ジャケット）を形成し、この冷却ジャケットに冷却水を供給して鋳造金型を冷却するものである。
ジャケットタイプの冷却手段によれば、金型の外側にジャケットを設けることで、冷却ジャケットを簡単に形成することができるので、比較的低コストで冷却手段を提供することが可能になる。
【０００５】
この冷却ジャケットは、冷却水を流すための空間を全体的に大きく形成する必要があり、例えば金型のなかに局部的に冷却したい部位がある場合には、大きな空間から局部近傍に分岐流路を形成する。
このため、冷却ジャケット内の冷却水は、流れやすい大きな空間に流れてしまい、分岐流路内に冷却水を円滑に流して金型の局部を効率よく冷却することは難しい。
【０００６】
一方、冷却水通路タイプの冷却手段は、金型にドリルで複数の孔を開け、複数の孔を互いに連通させることにより、冷却水通路を形成するために、冷却ジャケットと比較して冷却水通路の全域に冷却水を円滑に流すことができる。
よって、冷却水通路タイプの冷却手段を採用することで、金型のうちの局部的に冷却したい部位を効率よく冷却することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、冷却水通路タイプの冷却手段は、金型にドリルで複数の孔を加工し、複数の孔を互いに連通させる必要があるので、冷却水通路の加工に手間がかかる。このため、冷却水通路タイプの冷却手段を鋳造金型に採用すると、鋳造金型のコストを抑えることが難しく、設備費が嵩むことが考えられる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、金型の局部を効率よく冷却することができ、かつ冷却手段を手間をかけないで簡単に形成することができる金型冷却構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項１は、冷却水を通すことのできる冷却ジャケットを備えた金型において、前記冷却ジャケットに冷却通路を内蔵し、この冷却通路でキャビティ面を局部的に冷却できるように構成したことを特徴とする。
【００１０】
冷却ジャケットに冷却通路を内蔵することにより、冷却ジャケットの空間を利用して冷却通路を形成することができるので、従来技術のように鋳造金型にドリルで複数本の孔を連通状態に加工して冷却通路を形成する必要はない。
さらに、鋳造金型に冷却通路を備えることで、冷却ジャケットと比較して冷却通路全域に冷却水を円滑に循環することができる。このため、鋳造金型のなかの局部的に冷却したい部位に冷却水を良好に供給することができる。
【００１１】
請求項２において、冷却通路は、パイプとこのパイプから分岐した複数のノズルとで構成し、ノズルからのジェット水でキャビティ面を局部的に冷却することを特徴とする。
【００１２】
冷却通路をパイプと複数のノズルとで構成することで、パイプとノズルとを冷却ジャケットに配管するだけで、冷却通路を形成することができる。これにより、鋳造金型に冷却通路を手間をかけないで比較的簡単に備えることができる。
加えて、パイプにノズルを設け、キャビティ面の局部を狙ってノズルから冷却水を噴射させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた鋳造金型の断面図である。
鋳造金型１０は、一例としてカムシャフトなどの長尺部材（図示しない）を鋳造する金型であって、固定型１１を固定板１２に取り付けるとともに、固定型１１に対向させて可動型１４を配置し、この可動型１４を可動板１５に取り付け、可動型１４を移動することにより型開き・型締め可能に構成したものである。
【００１４】
固定型１１は、キャビティ面２２を備えた入子２１と、この入子２１の後部に配置したバックアッププレート４１と、バックアッププレート４１及び入子２１を収容する収容凹部４６（図２も参照）を設けた収容部材４５と、主に入子２１を冷却する金型冷却構造５０とを備える。
この入子２１のキャビティ面２２は、「キャビティに臨む部位」と呼ぶこともできる。
【００１５】
入子２１は、第１〜第４の銅合金部材３３〜３６と、第１〜第４の銅合金部材３３〜３６より低熱伝導率の第１〜第５の鉄系部材２３〜２７とで組合せたものである。
第１〜第５の鉄系部材２３〜２７は、一例として熱間鍛造用のＦｅ材であるＳＦＮＣＭ（ニッケルクロムモリブデン鋼鍛鋼品）が該当する。
【００１６】
具体的には、入子２１は、最上位に第１鉄系部材２３を配置し、この第１鉄系部材２３の下側に第２鉄系部材２４を配置し、この第２鉄系部材２４の下側に第１銅合金部材３３を配置し、この第１銅合金部材３３の下側に第３鉄系部材２５を配置し、この第３鉄系部材２５の下側に第２銅合金部材３４を配置し、この第２銅合金部材３４の下側に第４鉄系部材２６を配置し、この第４鉄系部材２６の下側に第３銅合金部材３５を配置し、この第３銅合金部材３５の下側に第５鉄系部材２７を配置し、この第５鉄系部材２７の下側の入子の最下位に第４銅合金部材３６を配置したものである。
【００１７】
可動型１４は、キャビティ面６２を備えた入子６１と、この入子６１の後部に配置したバックアッププレート６３と、バックアッププレート６３及び入子６１を収容する収容凹部６６を設けた収容部材６５と、主に入子６１を冷却する金型冷却構造６８とを備える。
この入子６１のキャビティ面６２は、「キャビティに臨む部位」と呼ぶこともできる。
【００１８】
図中、６９は押出ピンであり、この押出ピン６９を固定型１１及び可動型１４にそれぞれ３本づつ所定間隔をおいて配置することで、キャビティ内から鋳造品を効率よく取り出すことができる。
【００１９】
なお、可動型１４の入子６１は固定型１１の入子２１と同一構成なので、可動型用入子６１の各構成部材に、固定型用入子２１の各構成部材と同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
また、可動型１４のバックアッププレート６３は固定型１１のバックアッププレート４１と同一構成なので、可動型用バックアッププレート６３の各構成部材に、固定型用バックアッププレート４１の各構成部材と同一符号を付して説明を省略する。
【００２１】
さらに、可動型１４の金型冷却構造６８は固定型１１の金型冷却構造５０と同一構成なので、可動型用金型冷却構造６８の各構成部材に、固定型用金型冷却構造５０の各構成部材と同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
鋳造金型１０を使用してカムシャフトなどの長尺部材（図示しない）を鋳造する際には、先ず可動型１４を固定型１１から離す方向に移動して鋳造金型１０を型開きし、中子１７を固定型１１のキャビティ面２２に保持部材１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃで固定する。
次に、可動型１４を移動して固定型１１に当接することにより鋳造金型１０を型締めして、固体型１１のキャビティ面２２及び可動型１４のキャビティ面６２でキャビティ１０Ａを形成する。
【００２３】
次いで、このキャビティ１０Ａに湯道１０Ｂを介して溶湯を矢印▲１▼の如く充填する。溶湯の充填完了後に、金型冷却構造５０，６８に冷却水を供給して鋳造金型１０を冷却することによりキャビティ１０Ａ内の溶湯を凝固させる。
キャビティ１０Ａ内の溶湯が凝固した後、可動型１４を固定型１１から離して鋳造金型１０を型開きし、キャビティ１０Ａ内から凝固した鋳造品（すなわち、カムシャフトの素材）を取り出す。取り出した鋳造品を加工することによりカムシャフトの製造工程を完了する。
【００２４】
以下、固定型の金型冷却構造５０について詳しく説明する。
図２は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた固定型の分解斜視図である。
固定型１１の金型冷却構造５０は、固定型（金型）１１に冷却水を通すことのできる冷却ジャケット５１（図１も参照）を備え、この冷却ジャケット５１に冷却通路５２を内蔵し、この冷却通路５２で入子２１のキャビティ面２２を局部的に冷却できるように構成したものである。
【００２５】
冷却通路５２は、２本のパイプ５３，５３と２本のパイプ５３，５３から分岐した複数のノズル５４・・・とで構成し、ノズル５４・・・からのジェット水で入子２１のキャビティ面２２を局部的に冷却するものである。
パイプ５３は、図１に示すように下端部５３Ａを栓部５５で閉塞するとともに、上端部５３Ｂを開口したものである。パイプ５３の上端部５３Ｂには流路５６を介して冷却水供給ポンプ５７を連通する。
【００２６】
冷却ジャケット５１に冷却通路５２を内蔵することにより、冷却ジャケット５１の空間を利用して冷却通路５２を形成することができるので、従来技術のように鋳造金型にドリルで複数本の孔を連通状態に加工して冷却通路を形成する必要はない。このため、冷却通路５２を手間をかけないで簡単に形成することができる。
【００２７】
また、冷却通路５２をパイプ５３・・・と複数のノズル５４・・・とで構成することで、パイプ５３・・・とノズル５４・・・とを冷却ジャケット５１に配管するだけで、冷却通路５２を形成することができる。
これにより、鋳造金型１０に冷却通路５２を手間をかけないで比較的簡単に備えることができるので、鋳造金型１０のコストを抑えることが可能になる。
【００２８】
このように、金型冷却構造５０によれば、冷却ジャケット５１に冷却通路５２を内蔵し、この冷却通路５２で冷却水をキャビティ面の近傍まで円滑に循環させすことができるので、冷却水でキャビティ面を局部的に好適に冷却することができる。
【００２９】
よって、図１に示すように「キャビティ面に臨む部位」２１を、第１〜第４の銅合金部材３３〜３６と、第１〜第４の銅合金部材３３〜３６より低熱伝導率の第１〜第５の鉄系部材２３〜２７とで組合せることが可能になった。
第１〜第５の鉄系部材２３〜２７は第１〜第４の銅合金材料３３〜３６と比較して材料費が安価で、加えて加工性にも優れている。このため、鋳造金型１０のコストを抑えることができ、かつ設備費が嵩むことを抑えることができる。
【００３０】
図３は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた固定型の分解断面図である。
第１鉄系部材２３の背面２３Ａには第１、第２の冷却凹部２３Ｂ，２３Ｃを形成し、第２鉄系部材２４の背面２４Ａには冷却凹部２４Ｂを形成する。また、第１銅合金部材３３の背面３３Ａには冷却凹部３３Ｂを形成し、第３鉄系部材２５の背面２５Ａには冷却凹部２５Ｂを形成する。
【００３１】
さらに、第２銅合金部材３４の背面３４Ａには冷却凹部３４Ｂを形成し、第４鉄系部材２６の背面２６Ａには冷却凹部２６Ｂを形成する。また、第３銅合金部材３５の背面３５Ａには冷却凹部３５Ｂを形成し、第５鉄系部材２７の背面２７Ａには冷却凹部２７Ｂを形成し、第４銅合金部材３６の背面３６Ａには冷却凹部３６Ｂを形成する。
【００３２】
このように形成した各々の冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂに臨むようにバックアッププレート４１に冷却開口４２・・・を形成し、それぞれの冷却開口４２・・・に臨むように冷却溝４８を収容部材４５の後内壁４７（図２参照）に上端４５Ａから下端４５Ｂまで延びるように形成する。
【００３３】
これにより、入子２１及びバックアッププレート４１を収容部材４５の収容凹部４６（図２も参照）に矢印の如く収容して、冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂ、冷却開口４２・・・及び冷却溝４８が連通することにより、冷却ジャケット５１を形成する。
【００３４】
図２に戻って、冷却通路５２は、冷却溝４８に沿わせて２本のパイプ５３，５３を配置し、それぞれのパイプ５３，５３に所定間隔をおいて複数のノズル５４・・・を取り付け、それぞれのノズル５４・・・を冷却開口４２・・・を通過させて冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂ（３４Ｂ，２６Ｂ，３５Ｂのみを図示する）に向けて延ばしたものである。
よって、ノズル５４・・・の先端５４Ａ・・・を冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂの底部（３４Ｃ，２６Ｃ，３５Ｃのみを図示する）近傍に配置することができる。
【００３５】
これにより、冷却水供給ポンプ５７（図１参照）から２本のパイプ５３，５３に冷却水を供給すると、２本のパイプ５３，５３に供給した冷却水をノズル先端５４Ａ・・・から冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂの底部（３４Ｃ，２６Ｃ，３５Ｃのみを図示する）に噴射して、キャビティ面２２を局部的に冷却することができる。
冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂに噴射した冷却水は、冷却ジャケット５１内を通して冷却溝４８の底部４８Ａ（図１も参照）まで流れ、冷却溝４８の底部４８Ａから排水路（図示しない）を介して固定型１１の外部に流出する。
【００３６】
図４は図１の４−４線断面図であり、収容部材４５の収容凹部４６にバックアッププレート４１を収容するとともに、入子２１を収容し、バックアッププレート４１及び入子２１を取付ボルト７０・・・で収容部材４５に固定することにより、冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂ（３３Ｂのみ図示する）、冷却開口４２・・・及び冷却溝４８を連通させて冷却ジャケット５１を形成した状態を示す。
【００３７】
冷却溝４８には２本のパイプ５３，５３を収容し、２本のパイプ５３，５３から分岐したノズル５４・・・をバックアッププレート４１の冷却開口４２・・・を通して冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂ（３３Ｂのみ図示する）まで延ばし、ノズル５４・・・の先端５４Ａ・・・を冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂ（３３Ｂのみ図示する）の底部３３Ｃ（その他の底部２３Ｄ，２３Ｅ，２４Ｃ〜２７Ｃ，３４Ｃ〜３６Ｃは図３参照）に臨ませることができる。
【００３８】
また、この図は、可動型１４を固定型１１に当接して型締めすることにより、可動型１４のキャビティ面６２と固定型１１のキャビティ面２２とでキャビティ１０Ａを形成し、このキャビティ１０Ａの中央に中子１７を備えた状態を示す。なお、可動型１４には熱電対７１を備え、この熱電対７１で入子６１のキャビティ面６２近傍の温度を検知することができる。
【００３９】
図５は図１の５−５線断面図であり、収容部材４５の冷却溝４８に突起４９・・・（図２〜図３も参照）を形成し、この突起４９の先端をバックアッププレート４１に当接し、突起４９の貫通孔４９Ａ、バックアッププレート４１の貫通孔４１Ａ及び入子２１（図５においては、第１銅合金部材３３のみを示す）の貫通孔２１Ａ（図３も参照）をそれぞれ同軸上に配置し、これらの貫通孔４９Ａ，４１Ａ，２１Ａに押出ピン６９を差し込んだ状態を示す。
【００４０】
図６は図１の６部拡大図である。
固定型１１の入子２１を構成する第４鉄系部材２６には、キャビティ面２２のうちの第４鉄系部材２６に相当する部位（鉄系部材のキャビティ面）２２Ａ、すなわち「×××」で示す領域に焼入れ・焼戻しを施す。
さらに、可動型１４の入子６１を構成する第４鉄系部材２６には、キャビティ面６２のうちの第４鉄系部材２６に相当する部位（鉄系部材のキャビティ面）６２Ａ、すなわち「×××」で示す領域に焼入れ・焼戻しを施す。
【００４１】
なお、図６においては、入子２１の第４鉄系部材２６のキャビティ面２２Ａに、焼入れ・焼戻しを施した例について説明したが、入子２１を構成するうちの第１〜第３鉄系部材２３〜２５及び第５鉄系部材２７（図１、図３参照）のそれぞれのキャビティ面にも、第４鉄系部材２６のキャビティ面２２Ａと同様に焼入れ・焼戻しを施す。
【００４２】
さらに、図６においては、入子６１の第４鉄系部材２６のキャビティ面６２Ａに、焼入れ・焼戻しを施した例について説明したが、入子６１を構成するうちの第１〜第３鉄系部材２３〜２５及び第５鉄系部材２７（図１、図３参照）のそれぞれのキャビティ面にも、第４鉄系部材２６のキャビティ面６２Ａと同様に焼入れ・焼戻しを施す。
【００４３】
ここで、第１〜第５鉄系材料２３〜２７のキャビティ面２２Ａ・・・，６２Ａ・・・（第４鉄系部材２６のキャビティ面２２Ａ，６２Ａのみを図示する）に、焼入れ・焼戻しを施す理由を説明する。
すなわち、第１〜第５鉄類部材２３〜２７は、第１〜第４銅合金部材３３〜３６と比較して低熱伝導率の部材なので、第１〜第５鉄類部材２３〜２７のキャビティ面が熱膨張して変形する虞がある。
【００４４】
そこで、第１〜第５鉄類部材２３〜２７のキャビティ面に、焼入れ・焼戻しを施すことで、キャビティ面が熱膨張で変形することを防ぐようにした。
これにより、入子２１，６１をそれぞれ第１〜第４銅合金部材３３〜３６と第１〜第５鉄類部材２３〜２７との組合せが可能になり、鋳造金型１０のコストを抑えることができ、かつ設備費が嵩むことを抑えることが可能になった。
【００４５】
図７は図６の７部拡大図である。
鋳造金型１０は、固定型１１の入子２１のキャビティ面２２と、可動型１４の入子６１のキャビティ面６２とでキャビティ１０Ａを形成する。
【００４６】
このキャビティ１０Ａは、小径部と大径部とを交互に直列に配置したカムシャフトなどの棒状部材（図示しない）を鋳造するために、キャビティ面２２，６２のうちの棒状部材の大径部に相当するキャビティ面２２ａ，６２ａで略環状の環状凹部７３・・・を形成し、この環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に環状凹部７３・・・の外側に広がるポケット溝７５・・・を設けたものである。
【００４７】
図８は図７の８部拡大図である。
ポケット溝７５は、ポケット溝７５の開口７６の溝幅をＷ１、底部７７の溝幅をＷ２、溝深さをＤ１と設定し、さらに開口７６から底部７７に向けて途中の部位７８まで比較的大きな傾斜角度で傾斜面を形成し、途中の部位７８から底部７７まで比較的小さな傾斜角度で傾斜面を形成したものである。
【００４８】
ここで、環状凹部７３の上端隅部７３Ａにポケット溝７５を形成した理由を説明する。
すなわち、図２に示す冷却通路５２で冷却水をキャビティ面２２，６２の近傍まで円滑に循環させて、冷却水でキャビティ面２２，６２を局部的に好適に冷却することができるので、キャビティ１０Ａ内の溶湯を良好に凝固させることができる。
【００４９】
しかし、溶湯の凝固が速すぎると、溶湯をキャビティ１０Ａ内に充填した際に、溶湯がキャビティ１０Ａの環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・まで到達し難いことが考えられる。
そこで、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に径外方へ張り出すポケット溝７５・・・を設けた。
【００５０】
ポケット溝７５は、開口７６の溝幅Ｗ１、底部７７の溝幅Ｗ２、溝深さＤ１のそれぞれの寸法を、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・まで溶湯８９を導くことが可能で、かつポケット溝７５への溶湯８９の侵入を阻止することが可能な寸法に設定されている。
【００５１】
このように、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・にポケット溝７５・・・を備える簡単な構成で、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・まで溶湯を確実に導くことができる。このため、鋳造金型１０のコストを抑えることができ、かつ設備費が嵩むことを抑えることができる。
【００５２】
図９は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた固定型を組み付ける状態を説明する図である。
先ず、収容部材４５の冷却溝４８に２本のパイプ５３，５３を矢印▲２▼の如く収容し、ノズル５４，５４を入子２１（第１銅合金部材３３のみ図示する）の冷却凹部（冷却凹部３３Ｂのみ図示する）に向けて延ばすとともに、それぞれのノズル先端５４Ａ・・・が互いに近づくように略ハ字状に配置する。
【００５３】
次に、収容部材４５の収容凹部４６にバックアッププレート４１及び入子２１を収容し、入子２１（第１銅合金部材３３のみ図示する）の取付孔８１・・・及びバックアッププレート４１の取付孔８２・・・に取付ボルト７０・・・を矢印▲３▼の如く挿入し、取付ボルト７０・・・の先端８３Ａ・・・を収容凹部材４５のねじ孔８４・・・にねじ結合する。
これにより、収容部材４５の収容凹部４６にバックアッププレート４１及び入子２１を取付ボルト７０・・・固定することができる。
【００５４】
次いで、収容部材４５の突起４９の貫通孔４９Ａ、バックアッププレート４１の貫通孔４１Ａ及び入子２１（図３に示す第１鉄系部材２３及び第２銅合金部材３４）の貫通孔２１Ａ，２１Ａに押出ピン６９，６９を矢印▲４▼の如く挿入する（図３も参照）。これにより、固定型１１の組付けが完了する。
【００５５】
次に、金型冷却構造５０で鋳造金型１０の固定型１１を冷却する例を図１０〜図１１に基づいて説明する。
図１０は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）で鋳造金型を冷却する例を示す第１作用説明図である。
先ず、鋳造金型１０を型締めした状態で、固定型１１のキャビティ面２２と可動型１４のキャビティ面６２とで形成したキャビティ１０Ａに湯道１０Ｂを介して溶湯を矢印▲５▼の如く充填する。
【００５６】
溶湯の充填完了後、固定型１１の金型冷却構造５０及び可動型１４の金型冷却機構６８（金型冷却構造５０のみを図示する）を構成する冷却機構５２のパイプ５３・・・上端に、冷却水供給ポンプ５７（図１参照）で冷却水を矢印▲６▼の如く供給する。
【００５７】
冷却通路５２のパイプ５３・・・の上端に進入した冷却水は、パイプ５３・・・からノズル５４・・・に流れ、ノズル先端５４Ａ・・・から冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂのそれぞれの底部２３Ｄ，２３Ｅ，２４Ｃ〜２７Ｃ，３３Ｃ〜３６Ｃに冷却水を矢印▲７▼の如く噴射する。
これにより、キャビティ面２２，６２の局部を良好に冷却することができる。
【００５８】
キャビティ面２２，６２の局部を冷却した冷却水は、冷却ジャケット５１内を通り冷却溝４８の底部４８Ａまで流れ、冷却溝４８の底部４８Ａから排水路（図示しない）を介して固定型１１の外部に流出する。
【００５９】
このように、金型冷却構造５０によれば、冷却ジャケット５１内に冷却通路５２を内蔵することで冷却水通路５２を通して、冷却水を円滑に循環することができ、冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂまで冷却水を良好に導くことができる。
【００６０】
図１１は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）で鋳造金型を冷却する例を示す第２作用説明図である。
冷却通路５２のパイプ５３にノズル５４・・・を設け、ノズル先端５４Ａ・・・から、図１０に示す冷却凹部２３Ｂ〜２７Ｂ，３３Ｂ〜３６Ｂのそれぞれの底部２３Ｄ，２３Ｅ，２４Ｃ〜２７Ｃ，３３Ｃ〜３６Ｃ（底部３３Ｃのみを図示する）を狙ってノズル先端５４Ａ・・・から冷却水を矢印▲７▼の如く噴射させることができる。
これにより、キャビティ面２２の局部を冷却水で好適に冷却することができる。
【００６１】
次いで、金型冷却構造５０，６８を備えた鋳造金型１０のキャビティ１０Ａ内に溶湯を充填する例を図１２（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
図１２（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた鋳造金型のキャビティ内に溶湯を充填する例を示す作用説明図である。
（ａ）において、図１０で説明したように鋳造金型１０を型締めした状態で、キャビティ１０Ａに溶湯を矢印▲５▼の如く充填する。この際、金型冷却構造５０，６８で鋳造金型１０を効率よく冷却することができるので、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に溶湯を充填することが難しくなる可能性がある。
【００６２】
ここで、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に溶湯を充填することが難しくなる理由は、キャビティ１０Ａの下部から上部に向けてに溶湯を充填するためである。
この不具合を解消するために、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に環状凹部７３・・・の外側に広がるポケット溝７５・・・を設けることで、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に溶湯を導くようにした。
【００６３】
（ｂ）において、固定型１１と可動型１４との型締め面に僅かな隙間１３が開いているので、キャビティ１０Ａに溶湯を充填する際に、キャビティ１０Ａ内のエアを固定型１１と可動型１４との型締め面の隙間１３から矢印▲８▼の如く排出することができる。
このため、キャビティ１０Ａ内からエアを良好に排気することができ、キャビティ１０Ａ内に充填した溶湯を環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・（（ａ）に示す）に好適に導くことができる。
【００６４】
（ｃ）において、ポケット溝７５の形状を、開口７６の溝幅がＷ１、底部７７の溝幅がＷ２、溝深さをＤ１と設定することで、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・まで溶湯８９を導くことが可能で、かつポケット溝７５への溶湯８９の侵入を阻止することが可能になる。
これにより、環状凹部７３・・・の上端隅部７３Ａ・・・に溶湯８９を矢印▲９▼の如く導くことができる。よって、鋳造金型で鋳造する鋳造品の成形性を向上させることができ、かつピンホールの発生を防ぐこともできる。
【００６５】
次に、第２〜第３実施形態を図１３，図１４に基づいて説明する。なお、第２〜第３実施形態において第１実施形態と同一部材については同一符号を付して説明を省略する。
図１３は本発明に係る金型冷却構造（第２実施形態）を示す断面図である。
固定型の金型冷却構造９０は、固定型（金型）１１に冷却水を通すことのできる冷却ジャケット９１を備え、この冷却ジャケット９１に冷却通路５２を内蔵し、この冷却通路５２で固定型１１のキャビティ面２２を局部的に冷却できるように構成したものである。
【００６６】
冷却ジャケット９１は、入子９２及びバックアッププレート４１を収容部材４５の収容凹部４６に矢印の如く収容して、入子９２の冷却凹部９３、冷却開口４２・・・及び冷却溝４８を連通させることにより構成した空隙である。
【００６７】
冷却ジャケット９１は、入子９２に設けた冷却凹部９３の底部９３Ａをキャビティ面２２に沿わせて湾曲に形成したものである。
第２実施形態の金型冷却構造９０は、冷却凹部９３の底部９３Ａをキャビティ面２２に沿わせて湾曲に形成した点で、第１実施形態の金型冷却構造５０と異なるだけで、その他の構造は第１実施形態の冷却ジャケット５１と同じ構成である。
【００６８】
第２実施形態の金型冷却構造９０によれば、第１実施形態の金型冷却構造５０と同様の効果を得ることができる。
さらに、冷却凹部９３の底部９３Ａをキャビティ面２２に沿わせて湾曲に形成することで、キャビティ面２２の全域を効率よく冷却することができる。
【００６９】
これにより、第１実施形態のように入子２１を構成する第１〜第５鉄類部材２３〜２７のキャビティ面に、焼入れ・焼戻しを施さなくても、キャビティ面が熱膨張で変形することを防ぐことが可能になる。よって、第２実施形態の鋳造金型のコストをより一層抑えることができる。
【００７０】
また、第２実施形態の可動型１４の金型冷却構造は、固定型１１の金型冷却構造９０と同一構成ある。よって、図１３において、可動型１４の金型冷却構造に、固定型１１の金型冷却構造９０と同一符号を付して説明を省略する。
【００７１】
図１４は本発明に係る金型冷却構造（第３実施形態）を示す断面図である。
固定型の金型冷却構造１００は、固定型（金型）１１に冷却水を通すことのできる冷却ジャケット９１を備え、この冷却ジャケット１０１に冷却通路５２を内蔵し、この冷却通路５２で固定型１１のキャビティ面２２を局部的に冷却できるように構成したものである。
【００７２】
冷却ジャケット１０１は、入子１０２及びバックアッププレート４１を収容部材４５の収容凹部４６に矢印の如く収容して、入子１０２の冷却凹部１０３、冷却開口４２・・・及び冷却溝４８を連通させることにより構成した空隙である。
【００７３】
冷却ジャケット１０１は、入子１０２に設けた冷却凹部１０３の底部１０４の両側に凹み１０５，１０５を形成することにより底部１０４をキャビティ１０Ａに沿わせたものである。
第３実施形態の金型冷却構造１００は、冷却凹部１０３の底部１０４の両側に凹み１０５，１０５を形成することでキャビティ面２２に沿わせた点で、第１実施形態の入子２１と異なるだけで、その他の構造は第１実施形態の冷却ジャケット５１と同じ構成である。
【００７４】
第３実施形態の金型冷却構造１００によれば、第１実施形態の金型冷却構造５０と同様の効果を得ることができる。
さらに、冷却凹部１０３の底部１０４の両側に凹み１０５，１０５を形成することでキャビティ面２２に沿わせることで、キャビティ面２２の全域を効率よく冷却することができる。
【００７５】
これにより、第２実施形態と同様に、第１実施形態のように入子２１を構成する第１〜第５鉄類部材２３〜２７のキャビティ面に、焼入れ・焼戻しを施さなくても、キャビティ面が熱膨張で変形することを防ぐことが可能になる。よって、第２実施形態の鋳造金型のコストをより一層抑えることができる。
【００７６】
また、第３実施形態の可動型１４の金型冷却構造は、固定型１１の金型冷却構造１００と同一構成ある。よって、図１４において、可動型１４の金型冷却構造に、固定型１１の金型冷却構造１００と同一符号を付して説明を省略する。
【００７７】
なお、前記実施形態では、金型冷却構造５０，６８，９０，１００にそれぞれ２本のパイプ５３，５３を備えた例について説明したが、パイプ５３の本数は任意に設定することが可能である。
また、前記実施形態では、「キャビティ面に臨む部位」２１を、第１〜第４の銅合金部材３３〜３６と、第１〜第５の鉄系部材２３〜２７とで組合せた例について説明したが、銅合金部材と鉄系部材との組合せはこれに限らないで任意に設定することができる。
さらに、前記実施形態では、鋳造金型の例としてカムシャフトなどの長尺部材を鋳造するものを説明したが、鋳造金型の種類はこれに限らない。
【００７８】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、冷却ジャケットに冷却通路を内蔵することにより、冷却ジャケットの空間を利用して冷却通路を形成することができるので、従来技術のように鋳造金型にドリルで複数本の孔を連通状態に加工して冷却通路を形成する必要はない。このため、冷却通路を手間をかけないで簡単に形成することができる。
【００７９】
さらに、鋳造金型に冷却通路を備えることで、冷却ジャケットと比較して冷却水の循環を円滑に行うことができる。このため、鋳造金型のなかの局部的に冷却したい部位にも冷却水を良好に供給することができるので、鋳造金型の局部を好適に冷却することができる。
【００８０】
請求項２は、冷却通路をパイプと複数のノズルとで構成することで、パイプとノズルとを冷却ジャケットに配管するだけで、冷却通路を形成することができる。これにより、鋳造金型に冷却通路を手間をかけないで比較的簡単に備えることができるので、鋳造金型のコストを抑えることが可能になる。
加えて、パイプにノズルを設け、キャビティ面の局部を狙ってノズルから冷却水を噴射させることができる。これにより、キャビティ面の局部を冷却水で好適に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた鋳造金型の断面図
【図２】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた固定型の分解斜視図
【図３】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた固定型の分解断面図
【図４】図１の４−４線断面図
【図５】図１の５−５線断面図
【図６】図１の６部拡大図
【図７】図６の７部拡大図
【図８】図７の８部拡大図
【図９】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた固定型を組み付ける状態を説明する図
【図１０】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）で鋳造金型を冷却する例を示す第１作用説明図
【図１１】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）で鋳造金型を冷却する例を示す第２作用説明図
【図１２】本発明に係る金型冷却構造（第１実施形態）を備えた鋳造金型のキャビティ内に溶湯を充填する例を示す作用説明図
【図１３】本発明に係る金型冷却構造（第２実施形態）を示す断面図
【図１４】本発明に係る金型冷却構造（第３実施形態）を示す断面図
【符号の説明】
１０…鋳造金型、１０Ａ…キャビティ、１１…固定型、１４…可動型、２１，６１…入子、２２，６２…キャビティ面、２２ａ…キャビティ面のうちの大径部に相当するキャビティ面、２２Ａ，６２Ａ…キャビティ面のうちの鉄系部材に相当する部位（鉄系部材のキャビティ面）、２３〜２７…第１〜第５の鉄系部材、３３〜３６…第１〜第４の銅合金部材、５０，６８，９０，１００…金型冷却構造、５１，９１，１０１…冷却ジャケット、５２…冷却通路、５３…パイプ、５４…ノズル、５４Ａ…ノズル先端、７３…環状凹部、７３Ａ…上端隅部（隅部）、７５…ポケット溝。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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