(57)【要約】【課題】  温度検出に基づく冷却流体の供給制御を行う機構を外部に設ける必要がないと共に電気配線が不要な冷却管及び金型冷却機構を提供すること。【解決手段】  金型に形成された冷却穴に挿入され冷却流体を冷却穴内に供給する冷却管４であって、基端側の供給口から内部に供給された却流体を先端側の開口部５ｂを介して冷却穴内に放出可能な内側パイプ５と、内側パイプを隙間を空けて内側に配して冷却穴内の冷却流体を前記隙間を通して基端側から外部に排出する外側パイプと、内側パイプの少なくとも先端部に取り付けられ冷却穴に連通する流通孔７ａを有する先端筒部材７と、先端筒部材に設けられ冷却穴内の冷却流体の温度が設定温度以下になった際に先端筒部材又は先端筒部材内の移動部材を移動させて流通孔又は開口部を閉塞する部材移動機構８とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に形成された冷却穴に挿入され冷却流体を前記冷却穴内に供給する冷却管であって、
基端側の供給口から内部に供給された前記冷却流体を先端側の開口部を介して前記冷却穴内に放出可能な内側パイプと、
前記内側パイプを隙間を空けて内側に配して前記冷却穴内の前記冷却流体を前記隙間を通して基端側から外部に排出する外側パイプと、
前記内側パイプの少なくとも先端部に取り付けられ前記冷却穴に連通する流通孔を有する先端筒部材と、
前記先端筒部材に設けられ前記冷却穴内の前記冷却流体の温度が設定温度以下になった際に前記先端筒部材又は前記先端筒部材内の移動部材を移動させて前記流通孔又は前記開口部を閉塞する部材移動機構とを備えていることを特徴とする冷却管。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却管において、
前記部材移動機構が、前記冷却穴内の前記冷却流体の温度を検出して前記設定温度以下になった際に伸縮可能なピストンで前記先端筒部材又は前記移動部材を前記内側パイプに対して進退させるサーモワックスエレメントを備えていることを特徴とする冷却管。
【請求項３】
請求項１に記載の冷却管において、
前記部材移動機構が、形状記憶合金で形成され前記設定温度以下で形状が変形状態になると共に前記設定温度を超えると形状が元に回復して伸びる又は縮み、取り付けられている前記先端筒部材又は前記移動部材を移動させる形状記憶スプリングを備えていることを特徴とする冷却管。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の冷却管において、
前記開口部又は前記流通孔の少なくとも一方が、前記内側パイプの軸方向に長い長孔形状とされていることを特徴とする冷却管。
【請求項５】
請求項３に記載の冷却管において、
前記部材移動機構が、前記内側パイプと外周面との間に流通用隙間を有して前記内側パイプ内に配置されていると共に周面に複数の貫通孔を有した先端筒部材と、
前記先端筒部材内を先端側と基端側とに仕切ると共に軸線方向に移動可能な前記移動部材と、
前記先端筒部材内で前記移動部材の先端側及び基端側の一方に配された前記形状記憶スプリングである第１スプリングと、
前記先端筒部材内で前記移動部材の先端側及び基端側の他方に配された第２スプリングとを備え、
前記設定温度以下であると、前記第２スプリングが、前記移動部材を付勢して前記第１スプリングを軸方向に隙間が生じない形状に縮んだ状態とし、前記設定温度を超えると、前記第１スプリングが、前記第２スプリングの付勢力に抗して前記移動部材を移動させると共に軸方向に隙間を生じさせた形状に伸びた状態となることを特徴とする冷却管。
【請求項６】
金型に形成された冷却穴と、
前記冷却穴に挿入され冷却流体を前記冷却穴内に供給する冷却管とを備え、
前記冷却管が、請求項１から５のいずれか一項の冷却管であることを特徴とする金型冷却機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト等に用いる金型を冷却する冷却管及び金型冷却機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ダイカスト鋳造や射出成形等に用いられる金型には、金型を冷却するための冷却管及びこれを用いた金型冷却機構が設けられている。例えば、冷却管及び金型冷却機構としては、金型に複数の冷却穴を形成し、これらの冷却穴に冷却管を挿入して冷却管から冷却穴内に冷却水等の冷却流体を供給して金型を冷却する構造を有している。
【０００３】
このような金型冷却機構に用いる冷却管として、冷却流体の温度に応じて冷却流体の供給を制御する技術が提案されている。例えば特許文献１には、冷却管の先端部分に熱電対を設け、この熱電対で検出した冷却水の温度に応じて冷却水の給水を外部の金型温度制御装置で制御する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の技術において、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の技術では、冷却水の温度を冷却管側で検出するものの、冷却水の給水制御を冷却管の外部に設置した金型温度制御装置で行っており、全体が複雑になると共に、冷却管と金型温度制御装置との間に電気配線が必要になるという不都合があった。例えば、金型が設定温度よりも冷え過ぎた場合に、冷却管単独の動作で冷却水の供給を停止させることができなかった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、温度検出に基づく冷却流体の供給制御を行う機構を外部に設ける必要がないと共に電気配線が不要な冷却管及び金型冷却機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る冷却管は、金型に形成された冷却穴に挿入され冷却流体を前記冷却穴内に供給する冷却管であって、基端側の供給口から内部に供給された前記冷却流体を先端側の開口部を介して前記冷却穴内に放出可能な内側パイプと、前記内側パイプを隙間を空けて内側に配して前記冷却穴内の前記冷却流体を前記隙間を通して基端側から外部に排出する外側パイプと、前記内側パイプの少なくとも先端部に取り付けられ前記冷却穴に連通する流通孔を有する先端筒部材と、前記先端筒部材に設けられ前記冷却穴内の前記冷却流体の温度が設定温度以下になった際に前記先端筒部材又は前記先端筒部材内の移動部材を移動させて前記流通孔又は前記開口部を閉塞する部材移動機構とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の冷却管では、先端筒部材に設けられ冷却穴内の冷却流体の温度が設定温度以下になった際に先端筒部材又は先端筒部材内の移動部材を移動させて流通孔又は開口部を閉塞する部材移動機構とを備えているので、先端筒部材に設けた部材移動機構によって設定温度以下になった場合に電気配線や外部の制御機構を設けなくても冷却管単独で冷却流体の供給を停止することができる。
【０００９】
第２の発明に係る冷却管は、第１の発明において、前記部材移動機構が、前記冷却穴内の前記冷却流体の温度を検出して前記設定温度以下になった際に伸縮可能なピストンで前記先端筒部材又は前記移動部材を前記内側パイプに対して進退させるサーモワックスエレメントを備えていることを特徴とする。
すなわち、この冷却管では、部材移動機構が、冷却穴内の冷却流体の温度を検出して設定温度以下になった際に伸縮可能なピストンで先端筒部材又は移動部材を内側パイプに対して進退させるサーモワックスエレメントを備えているので、設定温度で伸縮するサーモワックスエレメントのピストンで先端筒部材又は移動部材を移動させて開口部及び流通孔を閉塞することができる。また、サーモワックスエレメントに封入されるワックスの選択によって設定温度を任意に設定することができる。
【００１０】
第３の発明に係る冷却管は、第１の発明において、前記部材移動機構が、形状記憶合金で形成され前記設定温度以下で形状が変形状態になると共に前記設定温度を超えると形状が元に回復して伸びる又は縮み、取り付けられている前記先端筒部材又は前記移動部材を移動させる形状記憶スプリングを備えていることを特徴とする。
すなわち、この冷却管では、部材移動機構が、形状記憶合金で形成され設定温度以下で形状が変形状態になると共に設定温度を超えると形状が元に回復して伸びる又は縮み、取り付けられている先端筒部材又は移動部材を移動させる形状記憶スプリングを備えているので、設定温度以下で伸縮する形状記憶スプリングで先端筒部材又は移動部材を移動させて開口部及び流通孔を閉塞することができる。
【００１１】
第４の発明に係る冷却管は、第１又は第２の発明において、前記開口部又は前記流通孔の少なくとも一方が、前記内側パイプの軸方向に長い長孔形状とされていることを特徴とする。
すなわち、この冷却管では、開口部又は流通孔の少なくとも一方が、内側パイプの軸方向に長い長孔形状とされているので、軸方向に先端筒部材又は移動部材をゆっくり移動させることで、開口部又は流通孔の開口面積がゆっくり変化し、冷却流体の流通量をゆっくり変化させることができる。これによって、冷却流体の供給をゆっくり減らす又は増やすことができ、金型の温度調整をゆっくり行うことが可能になる。
【００１２】
第５の発明に係る冷却管は、第３の発明において、前記部材移動機構が、前記内側パイプと外周面との間に流通用隙間を有して前記内側パイプ内に配置されていると共に周面に複数の貫通孔を有した先端筒部材と、前記先端筒部材内を先端側と基端側とに仕切ると共に軸線方向に移動可能な前記移動部材と、前記先端筒部材内で前記移動部材の先端側及び基端側の一方に配された前記形状記憶スプリングである第１スプリングと、前記先端筒部材内で前記移動部材の先端側及び基端側の他方に配された第２スプリングとを備え、前記設定温度以下であると、前記第２スプリングが、前記移動部材を付勢して前記第１スプリングを軸方向に隙間が生じない形状に縮んだ状態とし、前記設定温度を超えると、前記第１スプリングが、前記第２スプリングの付勢力に抗して前記移動部材を移動させると共に軸方向に隙間を生じさせた形状に伸びた状態となることを特徴とする。
すなわち、この冷却管では、設定温度を超えると、第１スプリングが、第２スプリングの付勢力に抗して移動部材を移動させると共に軸方向に隙間を生じさせた形状に伸びた状態となるので、設定温度を超えると、複数の貫通孔及び第１スプリングの隙間を介して先端筒部材内に冷却流体が流入し、開口部から冷却流体を金型内に供給することができる。また、スプリング自体がバルブとして機能することで、弁機構を別途設ける必要がなくなり、全体をコンパクトにすることも可能になる。
【００１３】
第６の発明に係る金型冷却機構は、金型に形成された冷却穴と、前記冷却穴に挿入され冷却流体を前記冷却穴内に供給する冷却管とを備え、前記冷却管が、第１から第５の発明のいずれかの冷却管であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明の冷却管及び金型冷却機構によれば、先端筒部材に設けられ冷却穴内の冷却流体の温度が設定温度以下になった際に先端筒部材又は先端筒部材内の移動部材を移動させて流通孔又は開口部を閉塞する部材移動機構とを備えているので、先端筒部材に設けた部材移動機構によって設定温度以下になった場合に電気配線や外部の制御機構を設けなくても冷却管単独で冷却流体の供給を停止することができる。したがって、金型冷却機構全体を複雑化する必要が無く、低コストで冷却流体の供給制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第１実施形態において、冷却流体の供給停止時（ａ）と供給時（ｂ）とを示す冷却管先端側の断面図である。
【図２】第１実施形態において、冷却管を金型に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】第１実施形態において、開口部と流通孔とを示す要部の拡大平面図である。
【図４】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第２実施形態において、冷却流体の供給停止時を示す冷却管先端側の断面図である。
【図５】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第３実施形態において、冷却流体の供給停止時（ａ）と供給時（ｂ）とを示す冷却管先端側の断面図である。
【図６】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第４実施形態において、冷却流体の供給停止時（ａ）と供給時（ｂ）とを示す冷却管先端側の断面図である。
【図７】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第５実施形態において、冷却流体の供給停止時（ａ）と供給時（ｂ）とを示す冷却管先端側の断面図である。
【図８】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第６実施形態において、冷却流体の供給停止時とを示す断面図である。
【図９】本発明に係る冷却管及び金型冷却機構の第６実施形態において、冷却流体の供給時とを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明における冷却管及び金型冷却機構の第１実施形態を、図１から図３に基づいて説明する。
【００１７】
本実施形態における金型冷却機構１は、図２に示すように、金型２に形成された冷却穴３と、冷却穴３に挿入され冷却水等の冷却流体を冷却穴３内に供給する冷却管４とを備えている。なお、冷却穴３は金型２に複数形成されていると共に、各冷却穴３にそれぞれ冷却管４が取り付けられている。
上記金型２は、入れ子２Ａと、入れ子２Ａの外側に設置されたおも型２Ｂとを備えている。
【００１８】
上記冷却管４は、図１及び図２に示すように、基端側の供給口５ｃから内部に供給された冷却流体を先端側の開口部５ｂを介して冷却穴３内に放出可能な内側パイプ５と、内側パイプ５を隙間Ｓを空けて内側に配して冷却穴３内の冷却流体を隙間Ｓを通して基端側から外部に排出する外側パイプ６と、内側パイプ５の先端部に取り付けられ冷却穴３に連通する流通孔７ａを有する先端筒部材７と、先端筒部材７に設けられ冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度以下になった際に先端筒部材７を移動させて流通孔７ａ又は開口部５ｂを閉塞する部材移動機構８とを備えている。
【００１９】
上記部材移動機構８は、冷却穴３内の冷却流体の温度を検出して設定温度以下になった際に伸縮可能なピストン９ａで先端筒部材７を内側パイプ５に対して進退させるサーモワックスエレメント９を備えている。
上記サーモワックスエレメント９は、ワックスが封入された本体部９ｂと、本体部９ｂの端部から進退可能に突出したピストン９ａとを備えている。このサーモワックスエレメント９は、本体部９ｂ内のワックスが設定温度を超えると膨張して内部のピストン９ａを押し出してピストン９ａを伸ばす機能を有しており、既存のものが使用可能である。
【００２０】
また、内側パイプ５の基端部５ｃは、雄ねじ加工されており、外側パイプ６内の基端部において雌ねじ加工された部分にねじ込まれて固定されている。
上記外側パイプ６の基端部には、冷却流体の排出用ホースが接続され隙間Ｓに連通した第２接続部６ａと、冷却流体の供給用ホースが接続され供給口５ａに連通した第１接続部６ｂとが形成されている。なお、第１接続部６ｂと第２接続部６ａとは、ホース接続用に雌ねじが形成されている。
【００２１】
上記冷却穴３は、おも型２Ｂを貫通し外側パイプ６の外径より内径が大きい貫通孔部３ａと、入れ子２Ａ内に形成され貫通孔部３ａより内径が小さく設定されていると共に外側パイプ６が挿入可能な開口側穴部３ｂと、外側パイプ６の外径よりも内径が小さく設定されていると共に外側パイプ６の内径よりも内径が大きく設定された先端側穴部３ｃとを有している。すなわち、先端側穴部３ｃは、開口側穴部３ｂよりも小さい内径であると共に内側パイプ５が挿入可能であり、外側パイプ６と内側パイプ５との隙間Ｓと連通している。なお、貫通孔部３ａ、開口側穴部３ｂ及び先端側穴部３ｃは、同軸に形成されている。
【００２２】
上記外側パイプ６は、先端部外周に設けられ冷却穴３の内周面に密着可能なシール部材６ｃを有している。
上記シール部材６ｃは、外側パイプ６の先端部外周に形成された一対の環状溝６ｄ内にそれぞれ嵌め込まれたＯリングである。
【００２３】
上記先端筒部材７は、内側パイプ５の先端外周において軸方向にスライド可能に取り付けられている。この先端筒部材７は、基端側に貫通孔である複数の流通孔７ａが形成されている。
また、内側パイプ５の先端部には、貫通孔である複数の開口部５ｂが形成されている。
上記開口部５ｂ及び流通孔７ａは、図３に示すように、内側パイプ５の軸方向に長い長孔形状とされている。
上記内側パイプ５の先端には、先端開口を閉塞する閉塞部材１０が固定されている。また、この閉塞部材１０には、ピストン９ａの先端が固定されている。すなわち、サーモワックスエレメント９がピストン９ａを介して閉塞部材１０に取り付けられている。
【００２４】
上記本体部９ｂは、先端筒部材７の先端側に突出したピストン９ａを内側パイプ５側に向けて固定されている。このように、サーモワックスエレメント９は、閉塞部材１０にピストン９ａの先端が固定されていると共に、本体部９ｂが先端筒部材７の先端側に固定されている。
また、先端筒部材７内であって本体部９ｂと閉塞部材１０との間には、軸方向に弾性を有するコイル状の内蔵バネ１２が設置されている。この内蔵バネ１２の基端側は閉塞部材１０に固定されていると共に、先端側は先端筒部材７の先端側に固定されている。また、この内蔵バネ１２には、ピストン９ａが挿通されている。したがって、内蔵バネ１２の弾性力に抗してピストン９ａが進退すると、本体部９ｂと固定された先端筒部材７が内側パイプ５上をスライドするようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態の金型冷却機構１において、冷却管４における冷却流体の供給制御について以下に説明する。
【００２６】
まず、本実施形態の冷却管４では、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度以下であると、図１の（ａ）に示すように、サーモワックスエレメント９内のワックスがピストン９ａを押し出す膨張をしないため、本体部９ｂからピストン９ａが伸びず、先端筒部材７も内側パイプ５の基端側にスライドしている。この状態では、先端筒部材７の流通孔７ａと内側パイプ５の開口部５ｂとが重ならず互いに閉塞状態であるため、冷却流体は冷却穴３内に供給されない。
【００２７】
また、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度を超えると、図１の（ｂ）に示すように、サーモワックスエレメント９内のワックスが膨張してピストン９ａを押し出し、本体部９ｂからピストン９ａが伸び、内蔵バネ１２の弾性力に抗して先端筒部材７が先端側に向けてスライドする。そして、先端筒部材７の流通孔７ａと内側パイプ５の開口部５ｂとが重なって連通することで、冷却流体が開口部５ｂ及び流通孔７ａを介して冷却穴３内に供給される。これによって、金型２が供給された冷却流体によって冷却される。
【００２８】
なお、冷却流体の供給によって金型２が冷え過ぎて設定温度以下になると、サーモワックスエレメント９内のワックスも冷えてピストン９ａを押し出す膨張力が得られなくなることで、押し出されていたピストン９ａが本体部９ｂ側に移動して突出量が短くなると共に、先端筒部材７が内側パイプ５の基端側に向けてスライドする。これによって、再び開口部５ｂと流通孔７ａとが閉塞され、図１の（ａ）に示す状態に戻って冷却流体の供給が停止される。
【００２９】
このように本実施形態の冷却管４及び金型冷却機構１では、先端筒部材７に設けられ冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度以下になった際に先端筒部材７を移動させて流通孔７ａ及び開口部５ｂを閉塞する部材移動機構８とを備えているので、先端筒部材７に設けた部材移動機構８によって設定温度以下になった場合に電気配線や外部の制御機構を設けなくても冷却管４単独で冷却流体の供給を停止することができる。
【００３０】
また、部材移動機構８が、冷却穴３内の冷却流体の温度を検出して設定温度以下になった際に伸縮可能なピストン９ａで先端筒部材７を内側パイプ５に対して進退させるサーモワックスエレメント９を備えているので、設定温度で伸縮するサーモワックスエレメント９のピストン９ａで先端筒部材７を移動させて開口部５ｂ及び流通孔７ａを閉塞することができる。また、サーモワックスエレメント９に封入されるワックスの選択によって設定温度を任意に設定することができる。
【００３１】
さらに、開口部５ｂ及び流通孔７ａが、内側パイプ５の軸方向に長い長孔形状とされているので、軸方向に先端筒部材７をゆっくり移動させることで、開口部５ｂ及び流通孔７ａの開口面積がゆっくり変化し、冷却流体の流通量をゆっくり変化させることができる。これによって、冷却流体の供給をゆっくり減らす又は増やすことができ、金型２の温度調整をゆっくり行うことが可能になる。
【００３２】
次に、本発明に係る金型冷却機構の第２から第６実施形態について、図４から図９を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３３】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、先端筒部材７を内側パイプ５に対して移動させて開口部５ｂ及び流通孔７ａの開閉を行っているのに対し、第２実施形態の冷却管２４及び金型冷却機構では、図４に示すように、部材移動機構２８が、内側パイプ５の先端に固定された先端筒部材２７内に設けた移動部材２３を移動させて開口部２５ｂ及び流通孔７ａの開閉を行っている点である。
【００３４】
第２実施形態では、先端筒部材２７が、基端部で内側パイプ５の先端に固定されており、内側パイプ５の先端の開口部２５ｂに連通している。また、先端筒部材２７内には、移動部材２３が軸方向に移動可能に挿入されている。この移動部材２３は、先端部が閉塞された筒状部材であり、先端部がピストン９ａの先端に固定されている。また、移動部材２３の外周面には、貫通孔２３ａが形成されている。さらに、先端筒部材２７内であって移動部材２３の基端と内側パイプ５の先端との間には、コイル状の内蔵バネ２２が挿入されている。
【００３５】
第２実施形態の冷却管２４では、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度以下であると、サーモワックスエレメント９の本体部９ｂからピストン９ａが伸びず、移動部材２３が先端筒部材２７の先端側に位置している。この状態では、図４に示すように、先端筒部材２７の流通孔７ａと貫通孔２３ａとが重ならず閉塞状態であるため、冷却流体は冷却穴３内に供給されない。
【００３６】
また、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度を超えると、サーモワックスエレメント９内のワックスが膨張してピストン９ａを押し出し、本体部９ｂからピストン９ａが伸び、内蔵バネ２２の弾性力に抗して移動部材２３が内側パイプ５に向けて移動する。そして、流通孔７ａと貫通孔２３ａとが重なって連通することで、冷却流体が開口部２５ｂ、貫通孔２３ａ及び流通孔７ａを介して冷却穴３内に供給される。これによって、金型２が供給された冷却流体によって冷却される。このように移動部材２３は、開閉弁として機能する。
【００３７】
また、第２実施形態では、先端筒部材２７の外周面に誘導筒部材２７ｂが固定されている。誘導筒部材２７ｂは、先端筒部材２７の流通孔７ａよりも基端側で基端が固定されており、流通孔７ａから先端筒部材２７の先端まで先端筒部材２７の外周面を、隙間を空けて覆っている。この誘導筒部材２７ｂは、流通孔７ａから出る冷却流体を先端側に向けて誘導し、先端方向に向けて冷却穴３内に供給するガイドとして機能する。
【００３８】
このように第２実施形態の冷却管２４及び金型冷却機構では、部材移動機構２８が、冷却穴３内の冷却流体の温度を検出して設定温度以下になった際に伸縮可能なピストン９ａで移動部材２３を内側パイプ５に対して進退させるサーモワックスエレメント９を備えているので、設定温度で伸縮するサーモワックスエレメントのピストン９ａで移動部材２３を移動させて流通孔７ａを閉塞することができる。
【００３９】
次に、第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、内蔵バネ２２が先端筒部材２７内に配されているのに対し、第３実施形態の冷却管３４及び金型冷却機構では、図５に示すように、サーモワックスエレメント３９内に内蔵バネ３９ｃが配されている点である。
すなわち、第３実施形態の部材移動機構３８は、サーモワックスエレメント３９が、蓋部３９ｅで基端側が閉塞された本体部３９ｂと、本体部３９ｂから蓋部３９ｅを通して内側パイプ５に向けて突出しているピストン９ａと、ピストン９ａの基端に設けられ本体部３９ｂ内に配された基端フランジ部３９ｄと、基端フランジ部３９ｄと本体部３９ｂの内底面との間に配され軸方向に弾性を有する内蔵バネ３９ｃと、基端フランジ部３９ｄと蓋部３９ｅとの間に封入されているワックスＷとを備えている。
【００４０】
このように第３実施形態の冷却管３４では、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度以下であると、図５の（ａ）に示すように、サーモワックスエレメント３９内のワックスＷが膨張せず本体部３９ｂ内の内蔵バネ３９ｃの弾性によって基端フランジ部３９ｄが基端側に押されることで、ピストン９ａが内側パイプ５に向けて伸ばされる。これによって、ピストン９ａの先端に固定された移動部材２３が先端筒部材２７内を内側パイプ５側に移動し、貫通孔２３ａと流通孔７ａとが重ならずに互いに閉塞されることで、冷却流体は冷却穴３内に供給されない。
【００４１】
また、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度を超えると、図５の（ｂ）に示すように、サーモワックスエレメント３９内のワックスＷが膨張して本体部３９ｂ内の内蔵バネ３９ｃの弾性に抗して基端フランジ部３９ｄを先端側に押すことで、ピストン９ａの突出を縮める。これによって、ピストン９ａの先端に固定された移動部材２３が先端筒部材２７内を先端側に移動し、貫通孔２３ａと流通孔７ａとが重なって連通することで、冷却流体が開口部２５ｂ、貫通孔２３ａ及び流通孔７ａを介して冷却穴３内に供給される。これによって、金型２が供給された冷却流体によって冷却される。
【００４２】
次に、第４実施形態と第３実施形態との異なる点は、第３実施形態では、ピストン９ａの先端に固定された筒状の移動部材２３の移動により先端筒部材２７の流通孔７ａを開閉するのに対し、第４実施形態の冷却管４４及び金型冷却機構では、図６に示すように、ピストン９ａの先端に内側パイプ５の開口部２５ｂを閉塞可能な移動部材４３が固定されている点である。
すなわち、第４実施形態の部材移動機構４８では、移動部材４３の外径が開口部２５ｂの内径とほぼ同じで開口部２５ｂ内に水密状態で挿入可能な寸法で形成され、ピストン９ａが伸びた際に、移動部材４３自体で開口部２５ｂを直接閉塞可能になっている。
【００４３】
したがって第４実施形態の冷却管４４及び金型冷却機構では、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度を超えると、図６の（ｂ）に示すように、サーモワックスエレメント３９内のワックスＷが膨張して本体部３９ｂ内の内蔵バネ３９ｃの弾性に抗して基端フランジ部３９ｄを先端側に押すことで、ピストン９ａの突出を縮める。これによって、ピストン９ａの先端に固定された移動部材４３が先端筒部材２７内を先端側に移動し、閉塞していた開口部２５ｂが開くことで、冷却流体が開口部２５ｂ及び流通孔７ａを介して冷却穴３内に供給される。これによって、金型２が供給された冷却流体によって冷却される。このように移動部材４３は、開閉弁として機能する。
【００４４】
次に、第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、部材移動機構８として、サーモワックスエレメント９を用いて先端筒部材７を移動させているのに対し、第５実施形態の冷却管５４及び金型冷却機構では、図７に示すように、部材移動機構５８が、形状記憶スプリング５５を用いて移動部材５３を移動させている点である。
すなわち、第５実施形態の部材移動機構５８は、形状記憶合金で形成され設定温度以下で形状が変形状態になると共に、設定温度を超えると形状が元に回復して縮み、取り付けられている移動部材５３を移動させる形状記憶スプリング５５を備えている。
【００４５】
上記形状記憶スプリング５５としては、Ｎｉ−Ｔｉ線等の既存の形状記憶合金材料で形成されている。
先端筒部材５７は、先端が閉塞されていると共に基端側が内側パイプ５の先端に固定されている。この先端筒部材５７の先端面には軸部材５３ｂの一端が固定され、この軸部材５３ｂの他端側は、内側パイプ５内に挿入されている。なお、軸部材５３ｂの一端は雄ねじ部とされており、先端筒部材５７の先端面に形成された雌ねじ孔に螺着されている。
【００４６】
また、先端筒部材５７内には、軸方向に移動可能な円環状の移動部材５３が設けられており、移動部材５３に軸部材５３ｂが挿通されている。したがって、移動部材５３は、軸部材５３ｂ上を移動可能になっている。また、移動部材５３の外周面は、流通孔７ａに対向した際に流通孔７ａを閉塞可能な幅を有している。
上記軸部材５３ｂには、内側パイプ５内に配された基端部と移動部材５３との間に内蔵バネ５６が巻回状態に設置されていると共に、移動部材５３と先端部（先端筒部材５７の内底面）との間に形状記憶スプリング５５が巻回状態に設置されている。
【００４７】
この第５実施形態の冷却管５４では、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度以下であると、図７の（ａ）に示すように、形状記憶スプリング５５が内蔵バネ５６の弾性に抗して伸びた変形状態となり、移動部材５３が開口部２５ｂを閉塞している。このため、冷却流体は冷却穴３内に供給されない。
また、冷却穴３内の冷却流体の温度が設定温度を超えると、図７の（ｂ）に示すように、形状記憶スプリング５５が元の形状に縮むと共に内蔵バネ５６の弾性によって移動部材５３が先端側に移動する。これによって、閉塞していた開口部２５ｂが開くことで、冷却流体が開口部２５ｂ及び流通孔７ａを介して冷却穴３内に供給される。これによって、金型２が供給された冷却流体によって冷却される。このように移動部材５３は、開閉弁として機能する。
【００４８】
このように第５実施形態の冷却管５４及び金型冷却機構では、部材移動機構５８が、設定温度以下で伸びる形状記憶スプリング５５で移動部材５３を移動させて開口部２５ｂ及び流通孔７ａを閉塞することができる。なお、部材移動機構において、設定温度以下で縮む形状記憶スプリング５５で移動部材５３を移動させて開口部２５ｂ及び流通孔７ａを閉塞させる構造としても構わない。
【００４９】
次に、第６実施形態と第５実施形態との異なる点は、第５実施形態では、内側パイプ５の先端部に先端筒部材５７が取り付けられ、先端筒部材５７内に形状記憶スプリング５５と移動部材５３とが配されているのに対し、第６実施形態の冷却管６４及び金型冷却機構では、図８及び図９に示すように、内側パイプ５内に先端筒部材６７が設置され、この先端筒部材６７内に形状記憶スプリングである第１スプリング６５と、移動部材６３と、移動部材６３を軸方向に付勢する第２スプリング６６とが配されている点である。
【００５０】
すなわち、第６実施形態の冷却管６４は、部材移動機構６８が、内側パイプ５と外周面との間に流通用隙間Ｓ２を有して内側パイプ５内に配置されていると共に周面に複数の貫通孔６７ａを有した先端筒部材６７と、先端筒部材６７内を先端側と基端側とに仕切ると共に軸線方向に移動可能な移動部材６３と、先端筒部材６７内で移動部材６３の先端側に配された形状記憶スプリングである第１スプリング６５と、先端筒部材６７内で移動部材６３の基端側に配された第２スプリング６６とを備えている。
【００５１】
上記先端筒部材６７と内側パイプ５との先端には、先端筒部材６７の内に連通した開口部６２ａを有した先端部材６２が取り付けらている。
また、先端筒部材６７の基端には、先端筒部材６７の内に連通した冷却流体の流入孔６９ａを有した基端部材６９が取り付けらている。これら先端部材６２と基端部材６９とによって、先端筒部材６７の外周面と内側パイプ５との間に流通用隙間Ｓ２が形成されるように、先端筒部材６７と内側パイプ５とが支持されている。
【００５２】
先端筒部材６７の移動部材６３より基端側では、流通用隙間Ｓ２と先端筒部材６７の内側とが、複数の貫通孔６７ａと第２スプリング６６の隙間を介して連通している。すなわち、第２スプリング６６は、常にらせん部分において軸方向に隙間が生じるように伸びた状態を維持しており、流入孔６９ａから先端筒部材６７内に供給された冷却流体が、第２スプリング６６の隙間を介して貫通孔６７ａから流通用隙間Ｓ２に供給されるように設定されている。
【００５３】
また、第１スプリング６５及び第２スプリング６６は、以下のように付勢状態がセッティングされている。
設定温度以下であると、第２スプリング６６が、移動部材６３を付勢して第１スプリング６５を軸方向に隙間が生じない形状に縮んだ状態としている。また、設定温度を超えると、第１スプリング６５が、元の形状に回復しようとして伸び、第２スプリング６６の付勢力に抗して移動部材６３を移動させると共に、軸方向に隙間を生じさせた形状に伸びた状態となる。
【００５４】
すなわち、設定温度以下であると、第２スプリング６６の付勢力が第１スプリング６５よりも強く、第２スプリング６６が、図８に示すように、移動部材６３を先端側へと付勢して移動させ、第１スプリング６５を軸方向に隙間が生じない形状に縮んだ状態としている。この状態では、冷却流体は、先端筒部材６７内の移動部材６３よりも基端側から第１スプリング６５の隙間及び基端側の貫通孔６７ａを介して流通用隙間Ｓ２に供給されるが、第１スプリング６５が縮んだ状態で隙間が生じていないために、先端側の貫通孔６７ａが第１スプリング６５で閉塞され、先端側の貫通孔６７ａから先端筒部材６７内の移動部材６３よりも先端側へと流入することができない。
【００５５】
また、設定温度を超えると、第１スプリング６５が、第２スプリング６６の付勢力に抗して伸び、図９に示すように、移動部材６３を基端側に移動させると共に軸方向に隙間を生じさせた形状状態となる。この状態では、冷却流体は、流通用隙間Ｓ２から先端側の貫通孔６７ａを介して先端筒部材６７内の移動部材６３よりも先端側へと流入しようとした際に、第１スプリング６５のらせん部分の間隔が拡がって隙間が生じているので、隙間から第１スプリング６５の内側に流入し、先端の開口部６２ａから冷却穴３内に供給される。
【００５６】
このように第６実施形態の冷却管６４及び金型冷却機構では、設定温度を超えると、第１スプリング６５が、第２スプリング６６の付勢力に抗して移動部材６３を移動させると共に軸方向に隙間を生じさせた形状に伸びた状態となるので、設定温度を超えると、複数の貫通孔６７ａ及び第１スプリング６５の隙間を介して先端筒部材６７内に冷却流体が流入し、開口部６２ａから冷却流体を冷却穴３内に供給することができる。また、スプリング自体がバルブとして機能することで、弁機構を別途設ける必要がなくなり、全体をコンパクトにすることも可能になる。
【００５７】
なお、第６実施形態では、移動部材６３の先端側に形状記憶スプリングの第１スプリング６５を設置し、基端側に通常のスプリングである第２スプリング６６を設置したが、これらスプリングを、移動部材６３の先端側と基端側とで逆に設置しても構わない。
【００５８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１…金型冷却機構、２…金型、３…冷却穴、４，２４，３４，４４，５４，６４…冷却管、５…内側パイプ、５ｃ…供給口、５ｂ，２５ｂ…開口部、６…外側パイプ、７，２７，５７，６７…先端筒部材、７ａ…流通孔、８，２８，３８，４８，５８，６８…部材移動機構、９，３９…サーモワックスエレメント、９ａ…ピストン、２３，４３，５３，６３…移動部材、５５…形状記憶スプリング、６５…第１スプリング（形状記憶スプリング）、６６…第２スプリング、６７ａ…貫通孔、Ｓ…隙間、Ｓ２…流通用隙間、
【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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