(57)【要約】【課題】冷却用のパイプを備える金型であり、余熱が残っていても冷却液を供給するための流体カプラの弁を円滑に開くことのできる金型を実現する。【解決手段】金型１０には、非接続時に閉じており外からの圧力によって開く弁を有する流体カプラ１４ａ、１４ｂが冷却液用パイプ１２の端部に取り付けられている。この金型１０は、冷却液用のパイプ１２に、パイプ内圧を一定値以下に維持するエアタンク１８（調圧器）を備える。この金型１０は、エアタンク１８によって、余熱が残っていてもパイプ内圧を一定値以下に維持することができるので弁を開く際の抵抗が増大することがない。この金型１０は、余熱が残っていても冷却液を供給するための流体カプラ１４ａ、１４ｂの弁を円滑に開くことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液用パイプが取り付けられている金型であって、
非接続時に閉じており外から力を加えることによって開く弁を有する流体カプラが前記パイプの端部に取り付けられているとともに、パイプ内圧を一定値以下に維持する調圧器を備えていることを特徴とする金型。
【請求項２】
前記調圧器は、冷却液用のパイプの鉛直上方に取り付けられたエアタンクであることを特徴とする請求項１に記載の金型。
【請求項３】
金型から冷却液供給側パイプと冷却液排出側パイプが延設されており、前記調圧器が、冷却液排出側パイプに取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造や樹脂成形に用いられる金型に関する。特に、冷却液用のパイプを備えた金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
冷却液用のパイプを備えた金型が知られている（例えば、特許文献１）。冷却液を金型に通すことによって、金型の温度上昇を抑制し、成形時間を短縮する。
成形する部品に応じて異なる金型が用いられるため、成形装置に取り付けられた金型は交換されることがある。そのため、金型の冷却パイプの端部にはパイプと冷却液供給装置を接続するための流体カプラが備えられている。金型を交換する際に冷却液が漏れることを防止するため、流体カプラは、非接続時に閉じている弁を有している。弁は、冷却液供給装置に流体カプラを接続した後、冷却液供給装置側から圧力を加えることによって開く。
【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−１９５８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接続時に閉じている弁を流体カプラが有しているため、成形装置から外された金型のパイプ内には冷却液が閉じ込められる。残留冷却液は、金型の余熱によって加熱され膨張する。そのため、パイプの内圧が上昇する。
成形装置から外された金型をしばらく放置する場合は、冷却液の温度が室温まで低下してパイプの内圧が元に戻る。しかしながら、余熱が残っている金型を再び成形装置に取り付ける場合、パイプの内圧が高い状態で流体カプラに冷却液供給装置を接続しなければならない。パイプ内圧の上昇によって、流体カプラの弁を開くために冷却液供給装置側から過度の力を加えなければならない事態が起こりうる。
本発明は上記課題に鑑みて創作された。本発明は、余熱による冷却液用パイプの内圧の上昇を抑制し、流体カプラの弁を円滑に開くことのできる金型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】
【０００５】
本発明の金型は、非接続時に閉じており外から力を加えることによって開く弁を有する流体カプラが冷却液用パイプの端部に取り付けられている。この金型は、冷却液用のパイプに、パイプ内圧を一定値以下に維持する調圧器を備える。この金型は、余熱が残っていてもパイプ内圧を一定値以下に維持することができるので、弁を開く際の抵抗が増大することがない。この金型は、余熱が残っていても過度の力を加えることなく冷却液を供給するための流体カプラの弁を円滑に開くことができる。
【０００６】
この金型は、冷却液用のパイプの内圧を一定値以下に維持すればよいので、調圧器は、簡単な構造でよい。たとえば調圧器は、冷却液用のパイプに連通しており、そのパイプの鉛直上方に取り付けられたエアタンクであってよい。エアタンクはパイプの鉛直上方に位置しているので、冷却液を供給するとエアタンクにガスが溜まる。冷却液の膨張に伴ってエアタンク内のガスが収縮し、内圧が一定値以下に維持される。ガスは典型的には空気でよい。
【０００７】
金型から冷却液供給側パイプと冷却液排出側パイプが延設されている場合、調圧器は、冷却液排出側パイプに取り付けられていることが好ましい。排出側パイプの方が供給側パイプよりも圧力変動が小さいため、調圧器の設置に適している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、余熱が残っていても冷却液を供給するための流体カプラの弁を円滑に開くことのできる金型を実現することができる。
【実施例】
【０００９】
図面を参照して、本発明に係る金型を説明する。図１は、金型１０の模式図である。図１では、金型１０の内部構造（例えばキャビティ）の図示や、金型１０を取り付ける成形装置の図示を省略している。この金型１０は、溶融した樹脂を流し込んで所定形状の部品を成形するために用いられる。
金型１０には、冷却液用パイプ１２が取り付けられている。冷却液用パイプ１２に冷却液を流すことによって、流し込んだ樹脂を短時間に固化することができる。以下では、冷却液用パイプ１２を単にパイプ１２と称する。パイプ１２は、３つの部分に分けられる。ひとつは、金型１０に埋め込まれている主パイプ１２ｃである。他の二つは、金型１０から延設されている供給側パイプ１２ａと排出側パイプ１２ｂである。パイプ１２ａと１２ｂは、それぞれ主パイプ１２ｃに連通している。
【００１０】
パイプ１２ａと１２ｂの端部に、流体カプラ１４ａと１４ｂが取り付けられている。金型１０を使用する際、即ち、金型１０が不図示の成形装置に取り付けられた際、流体カプラ１４ａと１４ｂに、冷却液供給装置５０の流体カプラ５０ａと５０ｂが接続される。金型１０の使用時には、冷却液供給装置５０から供給される冷却液が、供給側パイプ１２ａを通って主パイプ１２ｃへ流れ込み、排出側パイプ１２ｂを通って冷却液供給装置５０へ還流する。排出側パイプ１２ｂは、途中で二股に別れている。二股の一方に流体カプラ１４ｂが取り付けられており、他方にドレインカプラ２０が取り付けられている。ドレインカプラ２０は、使用後の金型１０を保管する際に、パイプ１２に残留した冷却液を排出するために利用される。
【００１１】
排出側パイプ１２ｂには、エアタンク１８と圧力計１６が取り付けられている。エアタンク１８は、パイプ１２よりも鉛直上方に位置している。
【００１２】
図２に排出側パイプ１２ｂの模式的断面図を示す。
流体カプラ１４ｂの開口部３４は、外側に向かって先細りのテーパ状に形成されている。この開口部３４に、バネ３０によって外側に向けて付勢されている弁３２が押し付けられている。弁３２の先端は先細りの円錐面を有しており、この円錐面が開口部３４のテーパ状の内周面に密着する。すなわち、流体カプラ１４ｂは、冷却液供給装置５０の流体カプラ５０ｂが接続されていないときは、弁３２が閉じている。流体カプラ５０ｂが接続され、流体カプラ５０ｂの側からバネ３０の付勢力よりも強い力を加えることによって、弁３２が開く。図１に示す流体カプラ１４ａも、流体カプラ１４ｂと同じ構造を有している。
ドレインカプラ２０も、基本的に流体カプラ１４ｂと同じ構造を有している。ドレインカプラ２０の開口部４２は、外側に向かって先細りのテーパ状に形成されている。この開口部４２に、バネ４４によって外側に向けて付勢されている弁４０が押し付けられている。弁４０の先端は先細りの円錐面を有しており、この円錐面が開口部４２のテーパ状の内周面に密着する。ドレインカプラ２０の弁４０は、非接続時に閉じている。外側からバネ４４の付勢力よりも強い力を加えることによって、弁４０が開く。
【００１３】
排出側パイプ１２ｂの鉛直上側にエアタンク１８が取り付けられている。エアタンク１８の上方に圧力計１６が取り付けられている。排出側パイプ１２ｂとエアタンク１８は連通している。エアタンク１８は、パイプ１２の鉛直上方に取り付けられているので、冷却液Ｗはエアタンク１８の下方に浸入するが、エアタンク１８の上方に空気が充填された内部空間１８ａが形成される。より具体的には、冷却液Ｗの圧力と内部空間１８ａの空気圧がバランスするところに液面Ｗａが位置する。
【００１４】
以上のとおり、流体カプラ１４ａ、１４ｂ、及び、ドレインカプラ２０は、非接続時に閉じるので、成形装置から金型１０を外したとき、即ち、金型１０から冷却液供給装置５０を外したとき、パイプ１２に冷却液が閉じ込められる。このとき、図２に示すように、エアタンク１８の内部空間１８ａに空気が閉じ込められる。金型１０からを冷却液供給装置５０を外した後、冷却液は金型の余熱によって加熱され膨張する。冷却液の膨張に伴ってエアタンク１８内部の空気が圧縮されるので、冷却液の圧力上昇が抑制される。冷却液の圧力が一定値以下に維持される。即ち、エアタンク１８が調圧器として機能する。エアタンク１８が調圧器として機能することによって、流体カプラ１４ｂの弁３２に過度の圧力が加わることが抑制される。従って、余熱の残る金型１０に再び冷却液供給装置５０を接続する際に、外部から過度の力を加えることなく流体カプラ１４ａ、１４ｂの弁３２を円滑に開くことができる。
【００１５】
金型１０のその他の利点を以下に列挙する。
（１）パイプ１２の鉛直上方に配置されたエアタンク１８がパイプ１２の内圧を一定値以下に維持する。エアタンク１８を加えるという単純な構成でパイプ１２の内圧を一定値以下に維持することができる。これは、弁３４を円滑に開くためには厳密な圧力調整を要しないことに起因する。
（２）内部空間１８ａの空気が圧縮されることによって冷却液の圧力が調整される。圧力が調整される際、冷却液が外部に漏れることがない。
（３）エアタンク１８は、金型１０から延設された排出側パイプ１２ｂに設けられている。冷却液は、供給側パイプ１２ａから流入し、主パイプ１２ｃと排出側パイプ１２ｂを通って冷却液供給装置５０へ戻る。即ち、排出側パイプ１２ｂは、パイプ１２の下流側に位置する。冷却液を循環させている間は、流路抵抗によって、上流から下流に向かって圧力が低くなる。圧力の低い方にエアタンク１８を配置することによって、内部空間１８ａの空気が不必要に圧縮されることを防止する。内部空間１８ａの空気圧が低い方が、余熱による圧力上昇を効果的に抑制することができる。
また、下流側は上流側よりも冷却液の脈動が少ない。それゆえ、エアタンク１８内の液面Ｗａの上下動が大きくなることがなく、内部空間１８ａ内の空気が流体カプラ１４ｂから逃げてしまうことを抑制できる。
【００１６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、冷却液用のパイプは、金型に埋め込まれていてよいし、金型の周囲を取り囲んでいてもよい。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】金型の模式図である。
【図２】冷却液排出側パイプの模式的断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０：金型
１２ａ：供給側パイプ
１２ｂ：排出側パイプ
１２ｃ：主パイプ
１４ａ、１４ｂ：流体カプラ
１８：エアタンク（調圧器）
５０：冷却液供給装置
【図１】
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【図２】
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