(57)【要約】【課題】キャビティに突出する突出部を効率良く冷却することができる金型の冷却構造を提供する。【解決手段】金型１１０に設けられキャビティＣに向けて突出した突出部１２２を有する鋳抜きピン１２０の内部に形成された冷却孔１３０と、冷却孔１３０に挿通されるインナーパイプ１４０とを備え、インナーパイプ１４０から冷却孔１３０内に冷却水を導入して、突出部１２２を冷却する鋳抜きピン１２０の冷却構造１００であって、鋳抜きピン１２の突出部１２２は、金型１１０における型抜き方向の断面形状が一定ではなく、かつ、断面形状の中心が前記片抜き方向において同心位置にない形状に形成され、冷却孔１３０は、突出部１２２の型厚が略均一となるように形成され、インナーパイプ１４０は、インナーパイプ１４０と冷却孔１３０との隙間が略均一となるように形成されて、冷却孔１３０に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に設けられキャビティに向けて突出した突出部を有するピンの内部に形成された冷却孔と、前記冷却孔に挿通されるインナーパイプとを備え、前記インナーパイプから前記冷却孔内に冷却水を導入して、前記突出部を冷却する金型の冷却構造であって、
前記突出部は、前記金型における型抜き方向の断面形状が一定ではなく、かつ、該断面形状の中心が前記型抜き方向において同心位置にない形状に形成され、
前記冷却孔は、前記突出部の型厚が略均一となるように形成され、
前記インナーパイプは、該インナーパイプと前記冷却孔との隙間が略均一となるように形成されて、該冷却孔に配置される、
金型の冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型の冷却構造の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト鋳造に用いられる金型には、鋳造品に孔を形成するために鋳抜きピンが設けられることがある。鋳抜きピンの冷却構造としては、鋳抜きピンの内部に形成された冷却穴にインナーパイプを設け、インナーパイプから鋳抜きピンの内部に冷却水を導入して鋳抜きピン及び金型を冷却する冷却構造が公知である（例えば、特許文献１）。以下に、特許文献１に代表される鋳抜きピンの冷却構造である冷却構造２００・３００について説明する。
【０００３】
図３を用いて、冷却構造２００について説明する。
なお、図３では、冷却構造２００を断面視にて模式的に表している。
【０００４】
冷却構造２００は、鋳抜きピン２２０の突出部２２２を冷却する構造である。冷却構造２００は、冷却孔２３０と、インナーパイプ２４０と、を備えている。
【０００５】
鋳抜きピン２２０は、成形品に孔を形成するために金型２１０のキャビティＣ内に突出するように設けられたピンである。鋳抜きピン２２０は、基端部２２１と、突出部２２２と、を備えている。
【０００６】
基端部２２１は、金型２１０に入れ子として組み込まれている部分である。基端部２２１は、略円柱形状に形成されている。基端部２２１は、軸心を型抜き方向と略平行になるように金型２１０に組み込まれている。
【０００７】
突出部２２２は、基端部２２１のキャビティＣ側に位置し、キャビティＣ内に向けて突出している部分である。突出部２２２は、型抜き方向（図中白抜き矢印）の断面形状が一定ではなく、かつ、断面形状の中心が同心ではないものとされている。図３に示す突出部２２２は、基端部２２１側へ近づくにつれて、断面形状が大きくなるように形成されている。
【０００８】
冷却孔２３０は、鋳抜きピン２２０の内部に形成されている。また、冷却孔２３０の内部には、インナーパイプ２４０が挿通されている。冷却孔２３０は、型抜き方向に沿って断面視略円形状となるように形成されている。
【０００９】
インナーパイプ２４０は、冷却水を冷却孔２３０に導くものである。インナーパイプ２４０は、略円筒形状に形成され、上述したように冷却孔２３０の内部に挿通されている。インナーパイプ２４０は、冷却孔２３０と同心となるように配置されており、インナーパイプ２４０の外周面と冷却孔２３０の内周面との間には冷却水の流路が形成されている。
【００１０】
冷却構造２００の作用について説明する。
冷却構造２００では、冷却装置（図示略）から供給された冷却水が冷却水供給配管（図示略）を介してインナーパイプ２４０の内部に導かれる。インナーパイプ２４０の内部に導かれた冷却水は、インナーパイプ２４０の先端側にて冷却孔２３０とインナーパイプ２４０との隙間に回り込み、冷却孔２３０とインナーパイプ２４０との隙間に形成される流路を通過して突出部２２２を冷却する（図３中の二点破線矢印）。
【００１１】
このとき、突出部２２２の基端部２２１側に位置するＡ部では、冷却孔２３０からキャビティＣまでの距離（突出部２２２の厚み）が突出部２２２のその他の部位（Ａ部よりも先端側の部位）と比較して大きい。そのため、突出部２２２のＡ部は、冷却水によって十分に冷却されないことになる。
【００１２】
図４を用いて、冷却構造３００について説明する。
なお、図４では、冷却構造３００を断面視にて模式的に表している。
【００１３】
冷却構造３００は、鋳抜きピン３２０の突出部３２２を冷却する構造である。冷却構造３００は、冷却孔３３０と、インナーパイプ３４０と、を備えている。鋳抜きピン３２０の構成は、上述した鋳抜きピン２２０の構成と同様であるため説明を省略する。
【００１４】
冷却孔３３０は、鋳抜きピン３２０の内部に形成されている。また、冷却孔３３０の内部には、インナーパイプ３４０が挿通されている。冷却孔３３０は、型抜き方向に沿って断面視略円形状となるように形成されている。
【００１５】
また、冷却孔３３０は、突出部３２２の部分においては、突出部３２２の型厚（厚み）が略同一となるように形成されており、突出部３２２の外周形状に沿った形状（先端側へ行くにつれて断面形状が小さくなる形状）となっている。インナーパイプ３４０の外周面と冷却孔３３０の内周面との間には冷却水の流路が形成されている。
【００１６】
インナーパイプ３４０は、冷却水を冷却孔３３０に導くものである。インナーパイプ３４０は、円筒形状に形成され、上述したように冷却孔３３０の内部に挿通されている。
【００１７】
冷却構造３００の作用について説明する。
冷却構造３００では、冷却装置（図示略）から供給された冷却水が冷却水供給配管（図示略）を介してインナーパイプ３４０の内部に導かれる。インナーパイプ３４０の内部に導かれた冷却水は、インナーパイプ３４０の先端側にて冷却孔３３０とインナーパイプ３４０との隙間に回り込み、冷却孔３３０とインナーパイプ３４０との隙間に形成される流路を通過して突出部３２２を冷却する（図４中の二点破線矢印）。
【００１８】
このとき、突出部３２２の冷却孔３３０は、基端部３２１側へ行くにつれて断面形状が大きくなるように形成されているため、突出部３２２の基端部３２１側に位置するＢ部では、インナーパイプ３４０と冷却孔３３０との隙間が大きく、冷却水が通過する際に十分な流速が確保できない。そのため、突出部３２２のＢ部は、冷却水によって十分に冷却されないことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特許第５２９７４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の解決しようとする課題は、キャビティに突出する突出部を効率良く冷却することができる金型の冷却構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
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。
【００２２】
即ち、請求項１においては、金型に設けられキャビティに向けて突出した突出部を有するピンの内部に形成された冷却孔と、前記冷却孔に挿通されるインナーパイプとを備え、前記インナーパイプから前記冷却孔内に冷却水を導入して、前記突出部を冷却する金型の冷却構造であって、前記突出部は、前記金型における型抜き方向の断面形状が一定ではなく、かつ、該断面形状の中心が前記型抜き方向において同心位置にない形状に形成され、前記冷却孔は、前記突出部の型厚が略均一となるように形成され、前記インナーパイプは、該インナーパイプと前記冷却孔との隙間が略均一となるように形成されて、該冷却孔に配置されるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の金型の冷却構造によれば、金型のキャビティに突出する突出部を効率良く冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】鋳抜きピンの構成を示す模式図。
【図２】冷却構造を示す模式図。
【図３】従来の冷却構造を示す模式図。
【図４】従来の別の冷却構造を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１を用いて、鋳抜きピン１２０の構成について説明する。
なお、図１では、鋳抜きピン１２０の構成を断面視にて模式的に表している。また、図１の下方には、突出部１２２の型抜き方向のＡ１−Ａ１断面視、Ａ２−Ａ２断面視、Ａ３−Ａ３断面視の形状を表している。
【００２６】
なお、突出部１２２のＡ３−Ａ３断面視の形状は、突出部１２２における基端部側の形状を示しており、Ａ２−Ａ２断面視の形状は、Ａ３−Ａ３断面視よりも先端側の部分の形状を示しており、Ａ１−Ａ１断面視の形状は、Ａ２−Ａ２断面視よりも先端側の部分の形状を示している。
【００２７】
さらに、図１では、説明を分かり易くするため、鋳抜きピン１２０に構成される、本発明の冷却構造に係る冷却構造１００は記載されていない。
【００２８】
鋳抜きピン１２０は、本発明の金型の突出部に係る実施形態である。なお、本実施形態の金型１１０は、ダイカスト成形を行うダイカストマシンに備えられるものとしたが、本発明の金型はダイカスト成形に限定されることはない。
【００２９】
鋳抜きピン１２０は、成形品に孔を形成するために金型１１０のキャビティＣ内に突出するように設けられたピンである。鋳抜きピン１２０は、基端部１２１と、突出部１２２と、を備えている。
【００３０】
基端部１２１は、金型１１０に入れ子として組み込まれている部分である。基端部１２１は、略円柱形状に形成されている。基端部１２１は、軸心を型抜き方向と略平行になるように金型１１０に組み込まれている。
【００３１】
突出部１２２は、基端部１２１のキャビティＣ側に位置し、キャビティＣ内に向けて突出している部分である。突出部１２２は、金型１１０における型抜き方向（図中白抜き矢印）の断面形状が一定ではなく、かつ、断面形状の中心が前記型抜き方向において同心位置にない形状に形成されている。
【００３２】
突出部１２２は、基端部１２１側へ近づくにつれて、断面形状が大きくなるように形成されている。また、突出部１２２における断面形状は、その断面形状の中心位置が基端部１２１側へいくにつれて図１における上側へ移動するように形成されている。
【００３３】
より具体的には、図１の下方に示されるように、突出部１２２では、型抜き方向のＡ１−Ａ１断面視における突出部１２２の形状Ｒ１と、型抜き方向のＡ２−Ａ２断面視における突出部１２２の形状Ｒ２と、型抜き方向のＡ３−Ａ３断面視における突出部１２２の形状Ｒ３とは異なる形状とされている。
【００３４】
さらに、図１の下方に示されるように、突出部１２２では、型抜き方向のＡ１−Ａ１断面視における突出部１２２の形状Ｒ１の中心Ｏ１と、型抜き方向のＡ２−Ａ２断面視における突出部１２２の形状Ｒ２の中心Ｏ２と、型抜き方向のＡ３−Ａ３断面視における突出部１２２の形状Ｒ３の中心Ｏ３とは、型抜き方向において同心ではない（一致した位置に位置していない）形状とされている。
【００３５】
ここで、突出部１２２の中心Ｏ１、中心Ｏ２及び中心Ｏ３を結んだ直線を突出部１２２の軸Ｐとして定義すると、軸Ｐは、型抜き方向に対して傾斜している。言い換えれば、突出部１２２は、型抜き方向に対して傾斜する軸Ｐに沿ってキャビティＣ内に突出している。より具体的には、突出部１２２は、軸Ｐを円錐軸とした略円錐形状に形成され、キャビティＣ内に突出している
【００３６】
なお、本実施形態では、本発明の突出部を鋳抜きピン１２０の一構成である突出部１２２としたが、これに限定されない。例えば、本発明の突出部をコアピン等の他のピンの一構成としても良い。
【００３７】
図２を用いて、冷却構造１００について説明する。
なお、図２では、冷却構造１００を断面視にて模式的に表している。また、図２は、図１で示した鋳抜きピン１２０に冷却構造１００を記載したものである。
【００３８】
冷却構造１００は、本発明の金型の冷却構造に係る実施形態である。冷却構造１００は、鋳抜きピン１２０の突出部１２２を冷却する構造である。冷却構造１００は、冷却孔１３０と、インナーパイプ１４０と、を備えている。
【００３９】
冷却孔１３０は、鋳抜きピン１２０の内部に形成されている。また、冷却孔１３０の内部には、インナーパイプ１４０が挿通されている。冷却孔１３０は、連続して一体的に形成される、ストレート部１３１と、先細り部１３２と、から形成されている。
【００４０】
冷却孔１３０のストレート部１３１は、鋳抜きピン１２０の基端部１２１の内部に形成されている。ストレート部１３１は、型抜き方向に沿って、基端部１２１と同心となるように断面視略円形状に形成されている。冷却孔１３０のストレート部１３１は、鋳抜きピン１２０の基端部１２１の厚みが型抜き方向に沿って略同一となるように形成されている。
【００４１】
冷却孔１３０の先細り部１３２は、鋳抜きピン１２０の突出部１２２の内部に形成されている。先細り部１３２は、軸Ｐに沿って突出部１２２と同心となるように形成されている。つまり、先細り部１３２の型抜き方向の各位置における断面形状の中心が、軸Ｐの位置と一致している。
【００４２】
また、先細り部１３２は、突出部１２２の型厚（厚み）が型抜き方向において略同一となるように形成されている。なお、突出部１２２の厚みとは、突出部１２２の先端部の厚みも含まれるものとする。
【００４３】
言い換えれば、冷却孔１３０の先細り部１３２の輪郭（先細り部１３２の内周面形状）は、鋳抜きピン１２０の突出部１２２の外周面形状を相似的に縮小した形状と略同一になるように形成されている。
【００４４】
インナーパイプ１４０は、冷却水を冷却孔１３０に導くものである。インナーパイプ１４０は、上述したように冷却孔１３０の内部に挿通されている。インナーパイプ１４０は、連続して一体的に形成される、ストレート部１４１と、先細り部１４２と、から形成されている。
【００４５】
インナーパイプ１４０のストレート部１４１は、型抜き方向に沿って中空の略円柱形状に形成されている。ストレート部１４１は、基端部１２１及び冷却孔１３０のストレート部１４１と同心となるように冷却孔１３０のストレート部１４１に配置されている。
【００４６】
言い換えれば、インナーパイプ１４０のストレート部１４１は、ストレート部１４１の外周面と冷却孔１３０のストレート部１３１の内周面との間の隙間が、型抜き方向に沿って略同一の大きさとなるように、冷却孔１３０のストレート部１４１に配置されている。
【００４７】
インナーパイプ１４０の先細り部１４２は、軸Ｐを円錐軸とした略円錐形状に形成されている。先細り部１４２は、軸Ｐに沿って、基端部１２１及び冷却孔１３０の先細り部１３２と同心となるように冷却孔１３０の先細り部１３２に配置されている。
【００４８】
言い換えれば、インナーパイプ１４０の先細り部１４２は、先細り部１４２の外周面と冷却孔１３０の先細り部１３２の内周面との間の隙間が、型抜き方向に沿って略同一の大きさとなるように、冷却孔１３０の先細り部１３２に配置されている。また、インナーパイプ１４０の先細り部１４２の外周面形状は、鋳抜きピン１２０の突出部１２２の外周面形状を相似的に縮小した形状と略同一になるように形成されている。
【００４９】
インナーパイプ１４０は、内部に第一通路１４０Ａが形成されている。第一通路１４０Ａは、冷却水を冷却孔１３０の先端側に向けて導く通路である。第一通路１４０Ａは、先細り部１４２の先端側の中心から型抜き方向に沿って形成されている。
【００５０】
インナーパイプ１４０の第一通路１４０Ａは、先細り部１４２からストレート部１４１にかけて形成されており、ストレート部１４１に形成された部分が、冷却水供給配管（図示略）を介して冷却装置（図示略）に接続されている。
【００５１】
また、インナーパイプ１４０の外周面と冷却孔１３０の内周面との間に形成される空間（以下、第二通路１３０Ａ）は、冷却水戻り配管（図示略）を介して冷却装置に接続されている。
【００５２】
冷却構造１００の作用について説明する。
冷却構造１００では、冷却装置から供給された冷却水が冷却水供給配管を介して第一通路１４０Ａに導かれる。第一通路１４０Ａに導かれた冷却水は、インナーパイプ１４０の先端側にて第二通路１３０Ａに回り込み、第二通路１３０Ａを通過して突出部１２２を冷却する。
【００５３】
このとき、突出部１２２の型厚（厚み）が略均一となるように形成されているため、突出部１２２が冷却水によって均一に冷却され効率良く熱交換される。すなわち、突出部１２２の型厚が略均一であれば、突出部１２２の全ての部位が略同様の熱伝達率であるため、突出部１２２が冷却水によって均一に冷却されて、突出部１２２における熱交換が効率良く行われる。
【００５４】
また、インナーパイプ１４０は、インナーパイプ１４０と冷却孔１３０との隙間が型抜き方向に沿って略均一の大きさとなるように配置されるため、第二通路１３０Ａでは、冷却水が略一定の流速で流れることになり、効率良く熱交換される。
【００５５】
言い換えれば、第二通路１３０Ａでは、冷却水の乱流又は渦等が発生することなく、圧力損失なく冷却水が通過し、効率良く突出部１２２と熱交換される。
【００５６】
冷却構造１００の効果について説明する。
冷却構造１００によれば、金型１１０のキャビティＣに突出する鋳抜きピン１２０の突出部１２２を効率良く冷却することができる。
【符号の説明】
【００５７】
１００      冷却構造
１１０      金型
１２０      鋳抜きピン
１２１      基端部
１２２      突出部
１３０      冷却孔
１３０Ａ    第二通路
１３１      ストレート部
１３２      先細り部
１４０Ａ    第一通路
１４０      インナーパイプ
１４１      ストレート部
Ｃ          キャビティ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016124032.tif 000006