通水機構及びその製造方法並びにブッシュ装置
【課題】金型の冷却孔に対し冷却装置の密着性を簡易な構成で向上し得る冷却ブッシュ装置などを提供する。
【解決手段】カラー１２は冷却孔８２及び冷却ブッシュ１４に介在する。カラーの内面はテーパで、その外径は冷却孔の孔径と同一である。冷却ブッシュの外面をカラーのテーパに対応するテーパとする。冷却ブッシュ及びカラー（冷却ブッシュ装置１０）の取付時、冷却ブッシュがカラーを押広げるというテーパの楔効果により、カラーが冷却孔に密着する。即ち、冷却ブッシュ及びカラーのテーパ同士を嵌合させる組合せ構造で、冷却ブッシュ装置及び冷却孔を密着させるので、熱伝達効率を低下させず、金型の温度調整をし得る。また密着性を冷却ブッシュ及びカラーのテーパ同士を嵌合させる簡易な機械構造であるので、従来例の冷却孔及び金型用溶湯冷却ピンの隙間に溶解金属を介在させる構成に比べ、交換時などの労力が軽減でき使い勝手が良くなる。
【解決手段】カラー１２は冷却孔８２及び冷却ブッシュ１４に介在する。カラーの内面はテーパで、その外径は冷却孔の孔径と同一である。冷却ブッシュの外面をカラーのテーパに対応するテーパとする。冷却ブッシュ及びカラー（冷却ブッシュ装置１０）の取付時、冷却ブッシュがカラーを押広げるというテーパの楔効果により、カラーが冷却孔に密着する。即ち、冷却ブッシュ及びカラーのテーパ同士を嵌合させる組合せ構造で、冷却ブッシュ装置及び冷却孔を密着させるので、熱伝達効率を低下させず、金型の温度調整をし得る。また密着性を冷却ブッシュ及びカラーのテーパ同士を嵌合させる簡易な機械構造であるので、従来例の冷却孔及び金型用溶湯冷却ピンの隙間に溶解金属を介在させる構成に比べ、交換時などの労力が軽減でき使い勝手が良くなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体たとえば金型に形成される通水孔（冷却孔）に通水媒体（冷却媒体）を流動させて金型を例えば冷却する通水機構及びその製造方法並びにブッシュ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却孔内に挿入したケーシング及び冷却孔内面の隙間に、低融点金属よりなる溶融金属材が充填固化された伝熱層を形成する金型冷却構造およびその製造方法が開示されている（「特許請求の範囲」参照）。具体的には、ケーシングの外周面と冷却孔の内周面との間に、低融点合金たとえば溶融させた半田材料が流し込まれて両者間に空気層が介在しないようにしてあると共に、同じ低融点合金が冷えて固化することで冷却孔内にケーシングを固定するようにしている（段落番号「００１２」参照）。
【０００３】
特許文献２には、金型の溶湯冷却部位に挿通配置された先止まり状の外筒体及び内筒体により二重化構造に形成されてなる金型用溶湯冷却ピンが、開示されている（「特許請求の範囲」参照）。具体的には、外筒体は例えば合成工具鋼により製作され、内筒体は例えばステンレス鋼や銅合金により製作され、この場合外筒体に内筒体を相互に内面及び外周面からなる圧入面にて、冷やしばめ又は焼きばめ等の圧入手段により圧入した構造としている（段落番号「０００７」参照）。
【０００４】
また、特許文献２では、外筒体と内筒体との隙間に溶融金属材が注入固化されている密着伝熱材を形成する金型用溶湯冷却ピンが開示されている（特許請求の範囲「請求項５」参照）。なお、特許文献１及び２に係る発明の前提として、金型のキャビティ（製品面）などは、流入される溶湯金属（例えば、熱源となる溶融アルミ等）で急激な温度上昇による熱衝撃を受け、その一方で金型離型時に塗布する離型剤による気化熱の影響により急激な温度低下となる。そのため、金型は、そのキャビティなどに無数の割れ（以下、「型割れ」ともいう）が生じることがある。
【０００５】
更に、金型に形成された冷却孔は、その孔面に冷却媒体（例えば、冷却水など）が付着することで、錆が発生し金型を浸食する原因になる。そして、この錆による浸食および上述した熱衝撃などは、相俟って型割れをさらに進行させる。そのため、冷却孔とキャビティとが連通するような型割れを生じる場合には、溶湯金属により製造される製造品質が所定水準以下に低下する等のおそれがある。そこで、これらの問題を解決しようと、特許文献１及び２に係る発明のような所謂内膜（ケーシング及び内筒体）を設けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８９３８２号公報
【特許文献２】特開平９−２９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のように低融点金属をケーシングと冷却孔との隙間に流入し、固化させることで冷却孔およびケーシングの密着性を向上させる技術が開示されている。しかし、特許文献１では、例えばケーシングを交換などする時に、金型をその低融点合金の融点以上（６００度前後）の温度に上げ、低融点合金を取出す作業が必要となる（段落番号「００１９」参照）。即ち、特許文献１では、空気層が介在しないよう低融点合金を適量に固化させ又は溶融させるのに労力等を要するので、使い勝手が悪い。
【０００８】
また、特許文献１において、金型の歪取りなどのメンテナンスを行う場合には、金型を加熱する際に低融点合金が溶けるので、ケーシング及び低融点合金の密着状態を阻害する可能性がある。そして、ケーシングが金型（冷却孔の壁）へ固着する場合、型割れと同時にケーシングも破損する可能性があるので、上述した内膜としての機能を損なうことになる。なお、特許文献２に係る密着伝熱材を形成する金型用溶湯冷却ピンも、特許文献１に挙げた課題を有する。
【０００９】
特許文献２では、例えばステンレス鋼や銅合金で成型される円筒状の内筒体と外筒体とを圧入するという簡易な構造が開示されている。しかし、特許文献２では、弾性変形する内筒体が外筒体に圧入される際のスプリングバックの影響で、完全に内筒体が外筒体に密着しないことに基づき、熱伝導効率が低くなってしまう場合がある。この場合、冷却時における金型の温度調整を良好に出来ない事態となる。一方、圧入した内筒体は外筒体から取外しするのが難しいので、結果として内筒体の着脱は困難である。
【００１０】
本発明の目的は、装置本体の通水孔に対する密着性を簡易な構成で向上し得るブッシュ装置及びこれを用いる通水機構並びにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るブッシュ装置は、装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給されるブッシュと、上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、を備え、上記ブッシュの外面をテーパにすると共に、上記ブッシュカラーの内面を上記ブッシュの外面に対応するようテーパにすることを特徴とする。ここで、装置本体の概念は、金型またはエンジンなどを含む。金型の概念は、例えば溶湯に直接接触する溶湯冷却ピン（従来例においては外筒体）などを含む。この溶湯冷却ピンは、金型の鋳造時における型の一部を構成するものとなり、且つ冷却孔を有するからである。即ち、本発明では、そのブッシュ装置を溶湯冷却ピンの冷却孔内に挿入するようにしても良い。また、金型は、例えば固定側の金型に配置される湯口装置または可動側の金型に配置される分流子などを含む概念である。即ち、本発明では、ブッシュ装置を金型本体または分流子などに形成される冷却孔へ装着するようにしても良い。
【００１２】
上述したブッシュ装置は、上記ブッシュカラーを鋼鉄に比べて熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質であることを特徴とする。ここで、上述した材質は、例えば銅またはアルミニウムなどが良好である。また、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュカラーを軸方向に沿って複数に分割することを特徴とする。ここで、分割する箇所は、最大径の部分（直径部分と同義）を軸方向に沿って切削し、分割したブッシュカラーを通水孔に挿入し易くしても良い。更に、複数とは、二分割以上を意味し、３〜４などに分割しても良い。一方、分割したブッシュカラーは、その先端同士を溶接などで接合させても良い。
【００１３】
上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュカラーに基端縁から先端近傍まで切欠を設けると共に、上記ブッシュカラーの先端近傍を薄肉形状または切込形状とすることを特徴とする。また、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部と上記筒体とを溶接・ロウ付けなどの溶融手段で固着させても良い。更に、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部を上記筒体にシール材・Ｏリング・ネジなどの密閉手段を介して着脱可能に連結させても良い。また、上述したブッシュ装置は、上記筒体の開放口にネジなどの引掛手段を設けても良い。更に、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に変形可能な金属繊維・亜鉛などの金属ペースト等の充填材（充填剤）を充填させても良い。ここで、変形は、例えば金属繊維が塑性変形または金属ペーストが流動する概念などをも含む。
【００１４】
本発明に係る通水機構は、装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給される外面がテーパのブッシュと、上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、内面が上記ブッシュの外面に対応するテーパで且つ上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、上記ブッシュに装着され、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段と、を備える。上述した通水機構は、上記通水孔及び上記ブッシュの間に充填する第１の変形可能な充填材または上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に充填する第２の変形可能な充填材を、適宜隙間に充填させるようにしても良い。本発明に係る通水機構の製造方法は、装置本体に形成された通水孔に通水媒体を供給する通水機構の製造方法であって、外径が上記通水孔と同一直径となり且つ内面がテーパのブッシュカラーを上記通水孔へ挿入するカラー挿入工程と、外面が上記ブッシュカラーの内面に対応するテーパのブッシュを上記ブッシュカラーへ挿入するブッシュ挿入工程と、上記ブッシュを上記通水孔へ所定量押込み、上記ブッシュカラーが上記通水孔の壁面へ押広げられ密着する密着工程と、からなることを特徴とする。
【００１５】
また、上述した通水機構の製造方法は、上記密着工程の後に、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段を配置すると共に、上記通水手段を介して通水経路を配設する通水工程を更に設けても良い。ここで、通水工程とは、通水手段を介して水源（例えば水道の蛇口など）に接続したり、更に熱変換された排水を排水源に送らせ、通水経路（冷却回路と同義）になるよう構成する。更に、上述した各通水機構の製造方法において、上記カラー挿入工程前に第１の変形可能な充填材を充填させる第１の充填工程または上記ブッシュ挿入工程前に第２の変形可能な充填材を充填させる第２の充填工程のうち少なくとも一方の充填工程を更に設けても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る通水機構及びその製造方法並びにブッシュ装置では、外面がブッシュカラーの内面に対応するテーパのブッシュを、外径が通水孔と同一直径のブッシュカラーへ挿入して所定量押込むと、テーパに沿ってブッシュカラーが通水孔の内壁へ押広げられるよう密着する。即ち、本発明では、ブッシュがブッシュカラーを押広げるというテーパの楔効果により、ブッシュカラーが通水孔に密着する状態でブッシュ及び通水孔を仕切るので、介在物であるブッシュカラーがブッシュ及び通水孔を確実に分断する。従って、本発明によれば、ブッシュ及びブッシュカラーのテーパ同士を嵌合させるという組合せ構造で、ブッシュ装置及び通水孔を密着させるので、熱伝達効率を低下させることなく、装置本体たとえば金型の温度調整をし得る。
【００１７】
また、本発明によれば、ブッシュ装置及び通水孔の密着性を、ブッシュ及びブッシュカラーのテーパ同士を嵌合させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のように通水孔及び金型用溶湯冷却ピンの隙間に溶解金属を介在させる構成に比べ、交換（メンテナンスを含む）時などの労力が軽減でき使い勝手が良くなる。更に、本発明によれば、ブッシュの挿入に伴いブッシュカラーを通水孔の壁面へ圧接させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のような焼きばめ等の圧入構成に比べてスプリングバックの影響がなく、密着性が向上する。なお、本発明によれば、テーパの楔効果によってブッシュカラーが通水孔に密着する状態でブッシュカラーがブッシュ及び通水孔を確実に分断するので、ブッシュが通水孔に接触することがなく、たとえ金型が型割れしても通水媒体が通水孔へと流出することを防止し得る。
【００１８】
なお、ツバ部および筒体を着脱可能に連結する場合、芯出しが出来ない筒体でも通水孔に挿入し得、筒体に対する組付けが容易となる。また、筒体の芯出し作業または変形防止用の溶接治具による作業を不要にできるので、ブッシュの量産性が向上し得る。ここで、密閉手段を介在させて連結する場合、筒体及びツバ部同士が密閉し、水漏れが確実に防止される。更に、筒体の開放口に引掛手段を設ける場合、取外し器具を筒体の引掛手段に引掛けることにより、筒体を通水孔から容易に取外しできる。ブッシュ及びブッシュカラーの隙間などに変形可能な充填材（充填剤）を充填する場合、通水孔またはブッシュ装置の精度に幅が出来るので、製品管理が容易になる。同様に、上記各隙間に亜鉛などの金属ペースト等を充填する場合、熱伝導性を向上し得ると共に、錆の発生を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る一実施例の通水機構の概要図である。
【図２】図１に示す通水機構の通水孔の断面図である。
【図３】図２に示す通水孔へブッシュカラーを挿入した状態の断面図である。
【図４】図３に示すカラー挿入状態でブッシュを挿入する状態の断面図である。
【図５】図４に示すブッシュ装置をロックナットで締結する状態の断面図である。
【図６】図５に示すロックナットを所定量さらに締結した装着完了状態の断面図である。
【図７】図１に示す配管継手の側面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは図４に示すブッシュカラーの変形例Ａ〜Ｃの部分断面図である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは図５に示すブッシュの変形例Ｄ及びＥの分解断面図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは図９に示すブッシュの変形例Ｆ及びＧの分解断面図である。
【図１１】図１１は変形例Ｈを示し、図１１Ａは図１０に示すブッシュの変形例Ｈの分解断面図、図１１Ｂはその組付け断面図である。
【図１２】図４に示すブッシュの変形例Ｉの断面図である。
【図１３】図１３は変形例Ｋを示し、図１３Ａは冷却孔内に充填材を充填する状態の断面図、図１３Ｂはブッシュカラー及びブッシュの間に充填材を充填する状態の断面図である。
【図１４】図１４は変形例Ｍを示し、図１４Ａは変形したツバ部の平面図、図１４Ｂはそのツバ部の側面図である。
【図１５】図１４に示すツバ部をロックナットで締結した状態の断面図である。
【図１６】図６に示すブッシュ装置をエンジンに装着された状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について、具体化した一実施例をブッシュ装置及びこれを用いる通水機構並びにその製造方法について説明する。
【実施例１】
【００２１】
以下、図１乃至図７に基づいて、本発明の一実施例である冷却ブッシュ装置及びこれを用いる金型冷却機構（通水機構）並びにその製造方法について説明する。ここで、本実施例に係る金型冷却機構を適用する金型８０（装置本体に含まれる冷却対象物）は、鋳物を形作るキャビティ面８１Ａと、このキャビティ面８１Ａの反対面（以下、型面ともいう）８１B側に金型８０を冷却する冷却孔（通水孔）８２を備える。この冷却孔８２には、図２に示すように、その上部にネジ部８３が形成されていると共に、このネジ部８３に連続して同一径の孔部８２Ａが形成されている。なお、冷却孔８２の底部は、半球状の半球部８２Ｂとなっている。
【００２２】
（金型冷却機構の概略構成）
図１に示すように、金型冷却機構Ｓは、上述した冷却孔８２内に挿通する冷却ブッシュ装置１０と、この冷却ブッシュ装置１０を冷却孔８２の所定位置で確実に位置決めするロックナット２２と、冷却ブッシュ装置１０に接続される配管継手２４を備える。この配管継手２４及び冷却ブッシュ装置１０は、通水媒体である冷却媒体を連続的に供給し及び排出する通水経路（冷却回路と同義）の一部を構成する。
【００２３】
（冷却ブッシュ装置主に冷却ブッシュカラーの構成）
図４に示すように、冷却ブッシュ装置１０は、冷却ブッシュカラー（以下、単に「カラー」ともいう）１２及び冷却ブッシュ１４の組合せで、両者共にその外形が冷却孔８２と略同一形状である。ここで、カラー１２は、図２の２点鎖線に示すように、軸方向に沿って二分割されており、左右対称の形状となっている。また、カラー１２は、図３に示すように、その分割箇所が最大径の部分（直径部分と同義）で、一対のカラー片１２Ａ及び１２Ｂの組合せとなる。
【００２４】
これらのカラー片１２Ａ及び１２Ｂは、冷却孔８２内に挿入された状態で所定の隙間Ｔ１になるように、上述した直径部分が隙間Ｔ１の１／２づつ切削されるよう形成されている（図３の実線参照）。また、カラー１２は、鋼鉄などに比べ熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質、例えば銅またはアルミニウムなどの材料を用いてプレス成型するのが好適である。なお、同一形状のカラー片１２Ａ及び１２Ｂをプレス加工して成型するので、カラー１２は安価に製造し得る。
【００２５】
図１に示すように、カラー１２及び冷却ブッシュ１４が冷却孔８２へ装着完了した後において、カラー１２は冷却孔８２の軸心Ｐ（図２の一点鎖線参照）と同一の有底筒状となる。即ち、カラー１２には、その開放されている挿入口１３（図２の二点鎖線参照）が形成されている。一方、カラー１２の先端は、上述したように、冷却孔８２の半球部８２Ｂに対応する形状となっている。即ち、図４に示すように、カラー１２には、その先端に半球部１２Ｃが形成されている。なお、カラー１２の長さＬ１（図３参照）は、孔部８２Ａ及び半球部８２Ｂの長さよりも若干短くなっている。
【００２６】
カラー１２は、冷却ブッシュ１４が冷却孔８２へ装着完了した後（図６参照）において、その外径が孔部８２Ａの直径Ｄ１（図２参照）と同一になるよう設定されている。即ち、図２の二点鎖線に示すように、カラー１２の外面形状は軸線Ｐに沿って直線状となっており、カラー１２の外周面が冷却孔８２の内周面へ密着するように設定されている。
【００２７】
一方、図４に示すように、カラー１２は、その内周面が軸線Ｐに対して斜状のテーパ面１２Ｄとなっており、挿入口１３から半球部１２Ｃへ向かう程に肉厚が厚くなるよう設定されている。即ち、テーパ面１２Ｄは挿入口１３から半球部１２Ｃへ向かって軸心Ｐ寄りに斜状となっており、そのためカラー１２の内面形状は先細り状である（図５参照）。なお、テーパ面１２Ｄは、そのテーパ率が例えば１／２００などで内径加工されている。
【００２８】
（冷却ブッシュの構成）
図４に示すように、冷却ブッシュ１４は、内膜として機能する有底筒状の筒体１６と，筒体１６の開放口１７（図４の二点鎖線参照）に溶接（ロウ付けも含む概念）などの溶融手段で装着（固着と同義）されるツバ部１８を備える。このツバ部１８は、図５に示すように、開放口１７へ挿入する挿入部１９と，挿入部１９よりも径大なネジ部２０（図４参照）を備える。このネジ部２０は、冷却孔８２のネジ部８３に噛合するよう形成されている。なお、図５に示すように、挿入部１９は、ツバ部１８が筒体１６に装着できるように、開放口１７の直径よりも若干径小となるよう形成されている。
【００２９】
また、ツバ部１８には、そのネジ部２０に対応する中央に、六角レンチ孔（以下、「レンチ孔」という）１８Ａが形成されている。このレンチ孔１８Ａには、図示しない六角レンチが挿入される。また、ツバ部１８には、レンチ孔１８Ａに連通する雌ネジのネジ部１８Ｂが形成されている。このネジ部１８Ｂは、図１に示すように、配管継手２４のネジ部３４Ａが噛合するよう形成されている。即ち、ネジ部１８Ｂは、ネジ部３４Ａに対応するように形成されている。なお、ツバ部１８及び筒体１６の溶接箇所は、ネジ部２０の下方で挿入部１９に対応する筒体１６の外周面周辺である。
【００３０】
図５に示すように、筒体１６は、ツバ部１８を装着するストレート部１６Ａと，カラー１２（即ち、カラー片１２Ａ及び１２Ｂ）を冷却孔８２の内周面へ押し広げるテーパ部１６Ｂと，カラー１２の半球部１２Ｃに対応する半球部１６Ｃを備える。この筒体１６は、例えば軟鉄で成形された高張力鋼板などで、一体成型たとえばプレス成型している。即ち、筒体１６は、プレス成型の他に、例えばスエージング加工または中ぐり加工など成形させても良い。ストレート部１６Ａは、筒体１６の開放口１７から所定長さ（具体的には、図５の一点鎖線までの長さ）Ｌ２までの範囲で、同一径になるよう形成されている。
【００３１】
テーパ部１６Ｂは、図４に示すように、その外形（外面と同義）がカラー１２のテーパ面１２Ｄに対応するよう先細りのテーパ形状（ストレート部１６Ａの延長線Ｙ参照）で、対応するテーパ面１２Ｄの内面よりも若干径大となっている。即ち、テーパ部１６Ｂは、冷却ブッシュ１４がカラー１２に挿入されるに伴い、カラー１２の外周面を冷却孔８２の壁面（内周面と同義）へ押しつけるためである。
【００３２】
（ロックナットの構成）
図６に示すように、ロックナット２２は、ネジ部２０の緩み防止用ナットで、冷却孔８２のネジ部８３に噛合するよう形成されている。図５に示すように、ロックナット２２には、その中央に六角レンチ孔（以下、「レンチ孔」という）２２Ａが形成されている。このレンチ孔２２Ａは、ツバ部１８のレンチ孔１８Ａと同一形状になっている。そのため、冷却ブッシュ１４及びロックナット２２を締結などする場合、図示しない六角レンチをレンチ孔１８Ａ及び２２Ａに挿入し、同時に締結などできる。
【００３３】
（配管継手の構成）
図７に示すように、通水手段である配管継手２４は、冷却媒体たとえば水を冷却ブッシュ１４（図１参照）内へ連続的に給水する給水コネクタ２８と，この給水コネクタ２８に連通する給水パイプ３０と，熱変換された排水を排水源に送る排水コネクタ３２と，この排水コネクタ３２に連通する排水パイプ３４を備える。給水コネクタ２８には、図示しない水源（例えば水道の蛇口など）から導出される通水配管（図示省略）が接続される。なお、給水パイプ３０は、図１に示す装着後の配管継手２４において、筒体１６の半球部１６Ｄ付近まで延設されている。
【００３４】
図１に示すように、配管継手２４には、レンチ孔１８Ａ及び２２Ａ（図５参照）に挿入し支持する円柱状の支持パイプ２６が配置されている。上述した排水パイプ３４は、支持パイプ２６の下部で支持パイプ２６よりも径少となっている。そして、排水パイプ３４には、その外周面にネジ部３４Ａが形成されている。即ち、配管継手２４は、その支持パイプ２６がレンチ孔１８Ａ及び２２Ａ（図５参照）に挿入できるような円柱となっている。
【００３５】
（本実施例の作用）
図１に示す金型冷却機構Ｓの製造方法（具体的には組立手順）を説明する。この製造は、カラー１２を冷却孔８２に挿入するカラー挿入工程，冷却ブッシュ１４を更に挿入するブッシュ挿入工程，冷却ブッシュ１４を冷却孔８２に締込み密着させる密着工程（ここまでが冷却ブッシュ装置１０の組付け）を経て、この組付け後の冷却ブッシュ装置１０に配管継手２４等を装着させる通水工程で終了する。
【００３６】
カラー挿入工程は、図３に示すように、例えばカラー片１２Ａ及び１２Ｂを合わせた状態（図３の二点鎖線参照）で、冷却孔８２へ挿入しカラー片１２Ａ及び１２Ｂをそれぞれ冷却孔８２の壁面に当接させる。本実施例では、冷却孔８２に対するカラー１２の挿脱時に、カラー１２を二分割し且つカラー片１２Ａ及び１２Ｂの直径部分を若干切削している（即ち、冷却孔８２の孔径よりも小さくなる）ので、冷却孔８２に対するカラー１２の挿脱が容易になる。即ち、本実施例は、カラー１２の挿脱時に、冷却孔８２（の周壁と同義）の損傷を防止する。
【００３７】
ブッシュ挿入工程は、図４に示すように、冷却ブッシュ１４をカラー１２の挿入口１３へ差込み、図示しない六角レンチなどでネジ部２０をネジ部８３に締込む。図５に示すように、ロックナット２２の締付表面が金型８０の型面８１Ｂと面一になるまで、ロックナット２２及び冷却ブッシュ１４を更に締込む。この面一までの締込みでは、冷却ブッシュ１４における半球部１６Ｃの頂点からカラー１２における半球部１２Ｃの内面頂点までの距離Ｌ３が、隙間となる。
【００３８】
密着工程は、冷却ブッシュ１４を冷却孔８２へ更に隙間分である所定量（具体的には距離Ｌ３）まで締結すると、図６に示すように、ロックナット２２が金型の型面８１Ｂよりも距離Ｌ３まで入り込み、カラー１２が冷却孔８２の内壁へ押広げられ密着する。即ち、図４に示すように、冷却ブッシュ１４は、そのテーパ部１６Ｂがカラー１２のテーパ面１２Ｄにガイドされながらカラー１２を、冷却孔８２の周壁へ押付ける。なお、冷却ブッシュ１４を図６に示す所定位置で位置決めするため、ロックナット２２のみを更に締付ける。
【００３９】
ここで、カラー１２は冷却孔８２の周壁へ押広げられるが、図３に示すような半割り形状のカラー１２は鋼鉄などに比べ熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質たとえば銅材で成型されているので、展性などの変形吸収作用によってカラー片１２Ａ及び１２Ｂ同士の隙間はなくなり密着する。また、溶湯入湯時に金型８０が高温となるので、カラー１２が金型８０及び冷却ブッシュ１４よりも熱膨張し、カラー片１２Ａ及び１２Ｂ同士は密着する。
【００４０】
本実施例においては、冷却ブッシュ１４がカラー１２を押広げるというテーパの楔効果により、カラー１２が冷却孔８２に密着する構成となっているので、金型８０の冷却孔８２及び冷却ブッシュ装置１０の密着性を簡易な構成で向上する。また、本実施例においては、このカラー密着状態で冷却ブッシュ１４及び冷却孔８２を仕切るので、介在物であるカラー１２が冷却ブッシュ１４及び冷却孔８２を確実に分断する。即ち、本実施例おいては、冷却孔８２へ接触しないように構成しているので、膜としての冷却ブッシュにより水漏れが確実に防止される。
【００４１】
従って、本実施例によれば、冷却ブッシュ１４及びカラー１２のテーパ同士を嵌合させるという組合せ構造で、冷却ブッシュ装置１０（冷却ブッシュ１４とカラー１２との組合せ）及び冷却孔８２を密着させるので、熱伝達効率を低下させることなく、金型８０の温度調整をし得る。また、本実施例によれば、冷却ブッシュ装置１０及び冷却孔８２の密着性を、冷却ブッシュ１４及びカラー１２のテーパ同士を嵌合させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のように冷却孔及び金型用溶湯冷却ピンの隙間に溶解金属を介在させる構成に比べ、交換時などの労力が軽減でき使い勝手が良くなる。
【００４２】
また、本実施例によれば、冷却ブッシュ１４の挿入に伴いカラー１２を冷却孔８２の周壁へ圧接させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のような焼きばめ等の圧入構成に比べてスプリングバックの影響がなく、密着性が向上する。なお、本実施例によれば、テーパの楔効果によってカラー１２が冷却孔８２に密着する状態でカラー１２が冷却ブッシュ１４及び冷却孔８２を確実に分断するので、冷却ブッシュ１４が冷却孔８２に接触することがなく、たとえ金型８０が型割れしても冷却媒体が冷却孔８２へと流出することを防止し得る。
【００４３】
通水工程は、上述した密着工程の後（図６参照）に、図７に示す配管継手２４を冷却ブッシュ１４に装着する。即ち、配管継手２４の装着は、図１に示すように、給水パイプ３０を冷却ブッシュ１４内へ挿入すると共に、支持パイプ２６をロックナット２２及びツバ部１８のレンチ孔１８Ａ及び２２Ａ（図５参照）に挿入する。その後、配管継手２４のネジ部３４Ａを冷却ブッシュ１４のネジ部１８Ｂへ噛合させる。なお、ネジ部３４Ａは、ネジ部１８Ｂに締結されるため、支持パイプ２６からの水漏れが防止される。
【００４４】
また、給水コネクタ２８は図示しない通水配管を介して例えば水道の蛇口などに接続すると共に、排水コネクタ３２は図示しない通水配管を介して例えば排水場に導出させる。即ち、通水経路は、配管継手２４を冷却ブッシュ装置１０に装着すると共に、給水コネクタ２８及び排出コネクタ３２をそれぞれの通水配管に接続させることによって完成する。
【００４５】
ここで、水道からの水は、図１に示すように、給水コネクタ２８及び給水パイプ３０を介して冷却ブッシュ１４の筒体１６に連続して送出され、排出パイプ３４及び排出コネクタ３２を介して排出する（図１の矢印参照）。即ち、冷却ブッシュ１４内へ送られる水は、溶湯入湯時などの金型８０を冷却する。また、熱変換された（即ち、熱せられた）水は、冷却ブッシュ１４内から排出パイプ３４を経て排出される。
【００４６】
（その他の変形例）
図８に示すように、カラー１２は分割することなく、一体的に構成させても良い（変形例Ａ〜Ｃ）。即ち、変形例Ａに係るカラー１２には、図８Ａに示すように、その基端縁（図４に示す挿入口１３参照）から先端近傍（半球部１２Ｃの頂点部分）まで軸方向に沿う切欠３８が形成されている。また、カラー１２は、その先端近傍を連結部として薄肉形状にしても良い。この薄肉４０は、例えば半球部１２Ｃの頂点部分における肉厚よりも略１／３薄い肉厚となっている。
【００４７】
この変形例Ａは、連結部が薄肉４０となっているので、冷却孔８２（図２参照）へのカラー１２挿入時などに、例えばカラー１２の基端部分が撓る。そのため、変形例Ａでも、カラー１２を冷却孔８２に挿脱する際、その挿脱が容易となる。また、変形例Ａでは、単体のカラー１２を成し（図８参照）、図３に示すような組合せ片としていないので、片方だけのカラー片の紛失などが防止される。
【００４８】
図８Ｂに示すように、変形例Ｂに係るカラー１２は、その連結部を断面Ｖ字状の切込み形状としても良い。この切込４２は、例えば半球部１２Ｃの頂点部分における肉厚の略１／３までの深さに亘って形成している。その他の構成及び作用効果は、変形例Ａと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００４９】
図８Ｃに示すように、変形例Ｃは、二分割したカラー片１２Ａ及び１２Ｂ（図３参照）の先端を溶接などで接合させた例である。即ち、変形例Ｃに係るカラー１２は、その連結部を接合させている。この接合４４は、例えば半球部１２Ｃの頂点部分における肉厚の略１／３の厚みとなっている。その他の構成及び作用効果は、変形例Ａと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５０】
図９Ａ及び図９Ｂは図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｄ及び変形例Ｅで、変形例Ｄに係る冷却ブッシュ１４は筒体１６に延長パイプ４６を接続する例である。即ち、図９Ａに示すように、変形例Ｄは、冷却孔の孔部が図１に示す例よりも長い場合に対応させる例である。なお、延長パイプ４６の接続方法は、溶接などで筒体１６及びツバ部１８をそれぞれ接合させる。その他の構成は、図４に示す例と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５１】
図９Ｂに示すように、変形例Ｅに係る冷却ブッシュ１４は、そのツバ部１８上面に十字状に切欠した十字溝４８を形成した例である。この十字溝４８は、冷却ブッシュ１４を冷却孔８２（図４参照）へ締付けるためのもので、図５に示すレンチ孔１８Ａに代わる例である。従って、ネジ部１８Ｂに連通する（即ち、図９Ｂに示す十文溝４８に対応する）孔は、丸孔としても良い。その他の構成は、図４に示す例と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５２】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｆ及び変形例Ｇを示し、そのツバ部１８を筒体１６に着脱しうるよう連結する例である。これらの変形例Ｆ及び変形例Ｇは、ツバ部１８を筒体１６に溶融手段（ロウ付けなどの概念を含む溶接）で溶着する場合（実施例１）において、芯出しが出来ない筒部１６（冷却ブッシュ１４）でも冷却孔１８に挿入し得る例である。
【００５３】
図１０Ａに示すように、変形例Ｆに係る冷却ブッシュ１４の筒部１６は、例えば絞り加工で成形される際に、外方へ略直角方向に向かうフランジ１６Ｄが一体成型される例である。なお、このフランジ１６Ｄは、図５に示す冷却孔８２のネジ部８３に干渉しないようになっている。また、変形例Ｆに係るツバ部１８の挿入部１９は、その外径が筒部１６のストレート部１６Ａ内径よりも、若干径大になるよう設定している。
【００５４】
更に、変形例Ｆは、合成樹脂製でリング状のシール材（密閉手段）５０を、挿入部１９に嵌め込んでいる。このシール材５０は、挿入部１９の軸方向の長さ（高さ）よりも、若干長くなるように設定されている（図１０Ａ参照）。また、シール材５０は、その内径が挿入部１９の外径よりも若干径小となっている。そのため、シール材５０は、筒体１６とツバ部１８とに密着した状態で、図５に示すようなツバ部１８で固定される。
【００５５】
即ち、変形例Ｆでは、シール材５０が筒体１６のフランジ１６Ｄに圧着すると共に、挿入部１９の先端もフランジ１６Ｄに当接する。従って、変形例Ｆにおいて、シール材５０をツバ部１８の挿入部１９に装着し筒体１６のフランジ１６Ｄに圧着させるので、筒体１６のフランジ１６Ｄ及びツバ部１８を密閉し、水漏れが確実に防止される。変形例Ｆによれば、筒体１６及びツバ部１８を着脱可能に連結するので、芯出しが出来ない筒体１６（冷却ブッシュ１４）でも冷却孔８２に挿入し得、筒体１６に対する組付けが容易となる。
【００５６】
同様に、変形例Ｆによれば、筒体１６の芯出し作業又は変形防止用の溶接治具による作業を不要にできるので、冷却ブッシュ１４の量産性（製造時における作業能率を含む）が向上し得る。その他の構成及び作用効果は、図５に示す例と同様であるので、詳細説明は省略する。なお、変形例Ｆでは、シール材５０を挿入部１９の軸方向の長さよりも短くなるように設定し、且つ挿入部１９を筒体１６内に挿入するようにしても良い。
【００５７】
図１０Ｂに示すように、変形例Ｇに係る冷却ブッシュ１４は、ツバ部１８の挿入部１９にＯリング５２を嵌め込んでいる。ここで、挿入部１９の外周には、Ｏリング５２を嵌め込む溝が周方向に形成されている。そして、変形例Ｇは、挿入部１９及びＯリング５２を、筒体１６内に挿入し嵌合（連結と同義）する。なお、変形例Ｇは、その筒体１６にフランジ１６Ｄ（図１０Ａ参照）が形成されていても、形成されていなくても（図１０Ｂ参照）同様に適用しうる。その他の構成及び作用効果は、変形例Ｆと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５８】
図１１は、図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｈを示し、そのツバ部１８を筒体１６に密閉手段であるネジを介して着脱可能に装着する例である。この変形例Ｈは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す変形例と同様、ツバ部１８を筒体１６に溶融手段で溶着する場合において、芯出しが出来ない筒体１６でも冷却孔８２に挿入し得る例である。
【００５９】
変形例Ｈは、図１１Ａに示すように、リング状のネジカラー５４を筒体１６のストレート部１６Ａ（開放口１７）に溶着している。補強用のネジカラー５４には、その内周面に引掛手段であるネジ５４Ａが形成されている。一方、ツバ部１８の挿入部１９には、その外周面にネジ１８Ｃが形成されている。そして、図１１Ｂに示すように、これらの密閉手段であるネジ５４Ａ及び１８Ｃが締結されることにより、ツバ部１８はネジカラー５４を介して筒体１６に装着される。
【００６０】
ここで、ネジカラー５４は、その外径がストレート部１６Ａの内径よりも若干だけ径大となっている。そして、変形例Ｈでは、図１１Ａの想像線に示すように、ネジカラー５４を筒体１６のストレート部１６Ａ端縁まで全周に亘って圧入すると共に、開放口１７におけるネジカラー５４及び筒体１６の接合部分を全周に亘って溶接などで溶着する。
【００６１】
ここで、変形例Ｈにおいては、ネジカラー５４を筒体１６内に圧入して溶着する構成とするので、たとえ溶接などの固定手段（溶融手段）を用いたとしても筒体１６の変形などを最小限に抑え得る。その後、筒体１６を冷却孔８２（図４参照）に挿入し、図１１Ｂに示すように、ツバ部１８をネジカラー５４に締結し固定する。この締結に際しては、気密性を保持する耐熱シール剤を、ネジ１８Ｃ又は５４Ａに塗布しても良い。
【００６２】
変形例Ｈでは、ツバ部１８をネジカラー５４を介して筒体１６に締結する構成としたので、筒体１６の芯出し作業などを不要にできる。即ち、変形例Ｈによれば、芯出し作業などを不要できるので、作業能率（量産性）が向上し得る。なお、ネジ５４Ａ及び１８Ｃの締結は、図示しない六角レンチ及び図１１Ｂに示すレンチ孔１８Ａを用いる。その他の構成及び作用効果は、変形例Ｆ又はＧと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００６３】
なお、変形例Ｈは、ツバ部１８及び筒体１６を仮付け溶接しても良い。この仮付け溶接は、図１１Ｂに示すように、ネジ部２０の下方で挿入部１９に対応する筒体１６の外周面周辺で、例えば９０度の角範囲の４箇所にする。ツバ部１８及び筒体１６を仮付け溶接しても、ツバ部１８を筒体１６に固定するのに充分であり、溶接による変形が少ない。また、図１１に示す筒体１６は、図１０Ａに示すようなフランジ１６Ｄが、一体形成されるものでも適用できる。
【００６４】
図１２は、図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｉを示し、変形例Ｈと同様ツバ部１８（図１１Ａ参照）を筒体１６にネジを介して着脱可能に装着する例である。この変形例Ｉは、図１２に示すように、密閉手段の一部を構成するネジ１６Ｅを、直接に筒体１６のストレート部１６Ａ端縁内周面に形成するものである。一方、図１１Ａに示すようなツバ部１８の挿入部１９は、その外径が筒体１６のストレート部１６Ａ（ネジ１６Ｅ）に対応し、且つ引掛手段または密閉手段の一部を構成するネジ１８Ｃ（図１１Ａ参照）が形成される。
【００６５】
そして、変形例Ｉでは、図１１Ａに示すようなツバ部１８のネジ１８Ｃを、図１２に示す筒体１６のネジ１６Ｅに締結し固定する。この締結に際しては、気密性を保持する耐熱シール剤を、ネジ１８Ｃ（図１１Ａ参照）又は１６Ｅに塗布しても良い。または、変形例Ｉでは、図１０Ａに示すようなシール材５０を、ツバ部１８の挿入部１９の基端に装着するようにしても良い。
【００６６】
図１２に示すように、冷却孔８２に挿入された筒体１６を取出すには、先ず図示しない六角レンチ（図１１Ａに示すレンチ孔１８Ａ）でツバ部１８を、筒体１６から取外す。次に、筒体１６の取出しには、取外し器具（いわゆるノック抜き器具）９０を用いる。このノック抜き器具９０は、その先端にネジ９０Ａ（ネジ１６Ｅに対応する外ネジ）を備える。なお、ノック抜き器具９０は、図示しないスライド可能な錘も備え、この錘をスライドさせる際の衝撃によって被取外し部品（例えば筒体１６など）を取外す。
【００６７】
変形例Ｉによれば、ノック抜き器具９０のネジ９０Ａを筒体１６のネジ１６Ｅに締結し、上記錘をスライドさせることによって筒体１６を冷却孔８２から容易に取外しできる。なお、図５に示すツバ部１８が筒体１６に溶接などの溶融手段で固着されている場合の取外しは、ツバ部１８のネジ部１８Ｂに、図１２に示すノック抜き器具９０のネジ９０Ａ（ネジ部１８Ｂに対応する外ネジ）を締結して行う。また、引掛手段は、ネジの他に、筒体１６を取外し器具で引掛けることができるものであれば良い。その他の構成及び作用効果は、変形例Ｈと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００６８】
変形例Ｋは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、冷却孔８２とカラー１２との隙間またはカラー１２と冷却ブッシュ１４との隙間に、充填材を埋め尽くすように充填（いわゆるエアー抜きと同義）し、熱伝導性を向上させる例である。即ち、変形例Ｋは、充填材たとえば市販されている金属繊維６０または充填剤となる金属ペースト６２などを、冷却孔８２とカラー１２内またはカラー１２と冷却ブッシュ１４との間に充填する例である。
【００６９】
この金属繊維６０は、チタン・銅・黄銅などを組合わせた金属材料で、繊維径が５０μｍ程度の繊維である。金属ペースト６２は、防錆効果のある亜鉛粉および不燃性エポキシなどを含むペースト（亜鉛粉の含有量が９６％程度のペースト）である。ここで、一般的に亜鉛は、鉄よりも早くイオン化して酸化するので、その酸化被膜により錆の発生を防止する。また、亜鉛は、熱伝導が鉄よりも良く（銅と同等の熱伝導性があり）、且つアルミよりも溶けにくいので、上記隙間に装填するのに最適である。ここで、充填材（「充填剤」と同義）は、例えば銅などの金属粉をも含む。
【００７０】
先ず、変形例Ｋでは、図１３Ａに示すように、金属繊維６０または金属ペースト６２を、冷却孔８２内（具体的には冷却孔８２とカラー１２との隙間）に装填する。次に、変形例Ｋでは、図１３Ｂに示すように、金属繊維６０または金属ペースト６２を、カラー１２と冷却ブッシュ１４との隙間に装填する。そして、これらの充填した充填材６０または６２は、隙間形状にそれぞれ対応する形状に変形（「金属繊維が塑性変形」または「金属ペーストが流動」する概念などをも含む）し、上記隙間を埋め尽くす（例えば金属ペーストが焼結して成型する）。なお、金属繊維６０又は金属ペースト６２の充填量は、それぞれの隙間で変動させる。また、変形例Ｋでは、金属繊維６０のみ・金属ペースト６２のみ・金属繊維６０及び金属ペースト６２の両者を適宜に混合させるようにしても良い。
【００７１】
更に、変形例Ｋでは、上述した充填材を冷却孔８２及びカラー１２の間隔のみ・カラー１２及び冷却ブッシュ１４の間隔のみ・上記両者の間隔それぞれに充填させるようにしても良い。変形例Ｋによれば、上記各隙間を変形可能な充填材６０または６２で充填する（即ち、充填材６０または６２が隙間形状に各々対応して変形し隙間を埋める）ので、冷却孔８２または冷却ブッシュ装置１０の精度誤差に余裕（幅）ができ、製品管理が容易になる。また、変形例Ｋによれば、上記各隙間を金属繊維６０又は亜鉛の金属ペースト６２などの充填材で充填するので、熱伝導性を向上し得ると共に、錆の発生を防止し得る。その他の構成及び作用効果は、実施例１と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００７２】
変形例Ｍは、図５に示すツバ部１８及びそのロックナット２２を変形させ、ツバ部１８の緩みを更に防止する例である。図１４及び図１５に示すように、ツバ部１８は、そのネジ部２０の上面に、引掛頭部２１を突設している。この引掛頭部２１は、ネジ部２０よりも若干径少となっており、ストレート部２１Ａ及びテーパ部２１Ｂを備える。これらのストレート部２１Ａ及びテーパ部２１Ｂは、図１４Ａに示すように、それらの外縁がそれぞれ連続形成している。
【００７３】
図１４及び図１５に示すように、ストレート部２１Ａは、締結工具たとえばスパナ等（図示省略）を引掛けるように、それぞれが対向して直線状に一対切欠形成されている。一方、テーパ部２１Ｂは、引掛頭部２１の表面からネジ部２０側へ向かってテーパ状で（図１５参照）、且つその平面形状が円弧状となっている（図１４Ａ参照）。また、テーパ部２１Ｂは、上述したように、ストレート部７０Ａ間の外縁に連続するよう一対形成されている。
【００７４】
更に、ツバ部１８には、図１４に示すように、円形の孔２１Ｃがネジ部１８Ｂに連続するよう形成されている。この孔２１Ｃは、ネジ部１８Ｂよりも径大となっている。そして、孔２１Ｃには、図１に示す配管継手２４の支持パイプ２６先端が挿入される。図１５に示すように、ロックナット７０は、ツバ部１８のネジ部２０と同一径となっている。また、ロックナット７０は、六角レンチ用で且つ支持パイプ２６挿通用のレンチ孔７０Ａが、貫通して形成している。
【００７５】
ロックナット７０には、図１５に示すように、そのロック面（ツバ部１８に対向する面）７０Ｃ側に、テーパ面７０Ｂが全周に亘って凹状に形成されている。このテーパ面７０Ｂは、ツバ部１８のテーパ面２１Ｂに対応するようテーパ状となっている。なお、ロックナット７０は、その外周にネジ７０Ｄが形成されている。そして、このネジ７０Ｄは、ツバ部１８のネジ部２０と同様、冷却孔８２のネジ部８３と締結する。
【００７６】
そして、ロックナット７０のロック面７０Ｃ及びツバ部１８のネジ部２０並びにテーパ面７０Ｂ及び２１Ｂ同士などは、その締結状態（図１５に示す状態）において、圧着している。変形例Ｍでは、図１５に示すように、先ず冷却ブッシュ１４を冷却孔８２内に挿入する。次に、変形例Ｍでは、引掛頭部２１のストレート部２１Ａ（図１４参照）間に図示しないスパナなどを引掛け、ツバ部７０（冷却ブッシュ１４）を回転させる。即ち、冷却ブッシュ１４は、冷却孔８２に対して位置決めされる。
【００７７】
最後に、変形例Ｍでは、ロックナット７０を六角レンチで、ツバ部１８に対して圧着するよう冷却孔８２のネジ部８３に締結する。変形例Ｍによれば、図１５に示すように、ロックナット７０のＷナット効果およびツバ部１８のテーパ部２１Ｂ及びロックナット７０のテーパ部７０Ｂ同士のくさび効果により、ツバ部１８（冷却ブッシュ１４）の緩みを更に防止し得る。その他の構成及び作用効果は、実施例１と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００７８】
ここで、装置本体の概念は、実施例１に示す金型またはエンジンなどを含む。例えば、図１６に示すように、３気筒タイプのエンジン８６では、シリンダ８７Ａ〜８７Ｃのうち中央のシリンダ８７Ｂに対する冷却が構成上困難である。そこで、本発明では、複数本の冷却ブッシュ装置を、シリンダ８７Ｂの回りに集中して配置させても良い。この場合、シリンダ８７Ａ〜８７Ｃの両側に配置されるウオータジャケット８８のみならず、複数本の冷却ブッシュ装置でシリンダ８７Ｂを集中的に冷却できる。なお、冷却水の圧送は、２系統あるいは１系統のみでも良い。
【００７９】
また、装置本体には、図示しないスーパーコンピュータ（例えば建物のワンフロア内に収容する大きさの装置）のＣＰＵなども含む。即ち、本発明は、このＣＰＵなどを冷却する装置本体にも、適用できる。一方、本発明では、冷却の場合のみならず、装置本体を予熱する温暖用にも適用できる。金型交換後あるいは金型の始運転時などに、例えば１００度程度の湯を、本発明のブッシュ装置に通水させても良い。
【００８０】
金型の概念は、例えば溶湯に直接接触する溶湯冷却ピン（従来例においては外筒体）などを含む。この溶湯冷却ピンは、金型の鋳造時における型の一部を構成するものとなり、且つ冷却孔を有するからである。即ち、本発明では、その冷却ブッシュ装置を溶湯冷却ピンの冷却孔内に挿入するようにしても良い。また、金型は、例えば固定側の金型に配置される湯口装置または可動側の金型に配置される分流子などを含む概念である。即ち、本発明では、ブッシュ装置を金型本体または分流子などに形成される冷却孔へ装着するようにしても良い。
【００８１】
本発明において、カラー１２のテーパ面（内面と同義）１２Ｄは、そのテーパ率を例えば１／１５０など任意に設定（変更）できる。本発明では、カラー１２を軸方向に沿って二分割以上の複数たとえば３〜４などに分割しても良い。また、本実施例では冷却ブッシュ１４を任意の締付け完了位置（装着完了位置と同義）としても良く、且つその緩み止めは簡易な仮付け溶接などとしても良い。更に、本実施例の冷却回路は、冷却ブッシュ装置１０で熱変換された水を再び冷却し再使用する循環型としても良い。
【００８２】
なお、本実施例に係るカラー１２は、粉末状の銅（粉末銅）を型に入れ焼結して成型させても良い。また、本実施例は、カラー１２のテーパ面１２Ｄ及び冷却ブッシュ１４のテーパ部１６Ｂを、それぞれストレートに成形しても良い。この際にも、金属繊維６０又は金属ペースト６２などを、適宜充填するようにしても良い。更に、本実施例では、実施例１または変形例Ａ〜Ｋなどの組合せにおいて、例えば上記各例の構成の内、２つの例または２つ以上の例を組合せるパターンとしても良い。
【符号の説明】
【００８３】
１０…冷却ブッシュ装置、１２…冷却ブッシュカラー、１２Ｄ…カラーのテーパ面、１４…冷却ブッシュ、１６…冷却ブッシュの筒体、１６Ｂ…筒体のテーパ部、１６Ｅ…筒体のネジ（密閉手段または引掛手段）、１８…冷却ブッシュのツバ部、１８Ｃ…ツバ部のネジ（密閉手段）、２４…配管継手（通水手段）、５０…シール材（密閉手段）、５２…Ｏリング（密閉手段）、５４…ネジカラー（密閉手段または引掛手段）、６０…金属繊維（充填材）、６２…金属ペースト（充填材）、８０…金型（装置本体）、８２…冷却孔、Ｓ…金型冷却機構、８６…エンジン（装置本体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置本体たとえば金型に形成される通水孔（冷却孔）に通水媒体（冷却媒体）を流動させて金型を例えば冷却する通水機構及びその製造方法並びにブッシュ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、冷却孔内に挿入したケーシング及び冷却孔内面の隙間に、低融点金属よりなる溶融金属材が充填固化された伝熱層を形成する金型冷却構造およびその製造方法が開示されている（「特許請求の範囲」参照）。具体的には、ケーシングの外周面と冷却孔の内周面との間に、低融点合金たとえば溶融させた半田材料が流し込まれて両者間に空気層が介在しないようにしてあると共に、同じ低融点合金が冷えて固化することで冷却孔内にケーシングを固定するようにしている（段落番号「００１２」参照）。
【０００３】
特許文献２には、金型の溶湯冷却部位に挿通配置された先止まり状の外筒体及び内筒体により二重化構造に形成されてなる金型用溶湯冷却ピンが、開示されている（「特許請求の範囲」参照）。具体的には、外筒体は例えば合成工具鋼により製作され、内筒体は例えばステンレス鋼や銅合金により製作され、この場合外筒体に内筒体を相互に内面及び外周面からなる圧入面にて、冷やしばめ又は焼きばめ等の圧入手段により圧入した構造としている（段落番号「０００７」参照）。
【０００４】
また、特許文献２では、外筒体と内筒体との隙間に溶融金属材が注入固化されている密着伝熱材を形成する金型用溶湯冷却ピンが開示されている（特許請求の範囲「請求項５」参照）。なお、特許文献１及び２に係る発明の前提として、金型のキャビティ（製品面）などは、流入される溶湯金属（例えば、熱源となる溶融アルミ等）で急激な温度上昇による熱衝撃を受け、その一方で金型離型時に塗布する離型剤による気化熱の影響により急激な温度低下となる。そのため、金型は、そのキャビティなどに無数の割れ（以下、「型割れ」ともいう）が生じることがある。
【０００５】
更に、金型に形成された冷却孔は、その孔面に冷却媒体（例えば、冷却水など）が付着することで、錆が発生し金型を浸食する原因になる。そして、この錆による浸食および上述した熱衝撃などは、相俟って型割れをさらに進行させる。そのため、冷却孔とキャビティとが連通するような型割れを生じる場合には、溶湯金属により製造される製造品質が所定水準以下に低下する等のおそれがある。そこで、これらの問題を解決しようと、特許文献１及び２に係る発明のような所謂内膜（ケーシング及び内筒体）を設けるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８９３８２号公報
【特許文献２】特開平９−２９４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のように低融点金属をケーシングと冷却孔との隙間に流入し、固化させることで冷却孔およびケーシングの密着性を向上させる技術が開示されている。しかし、特許文献１では、例えばケーシングを交換などする時に、金型をその低融点合金の融点以上（６００度前後）の温度に上げ、低融点合金を取出す作業が必要となる（段落番号「００１９」参照）。即ち、特許文献１では、空気層が介在しないよう低融点合金を適量に固化させ又は溶融させるのに労力等を要するので、使い勝手が悪い。
【０００８】
また、特許文献１において、金型の歪取りなどのメンテナンスを行う場合には、金型を加熱する際に低融点合金が溶けるので、ケーシング及び低融点合金の密着状態を阻害する可能性がある。そして、ケーシングが金型（冷却孔の壁）へ固着する場合、型割れと同時にケーシングも破損する可能性があるので、上述した内膜としての機能を損なうことになる。なお、特許文献２に係る密着伝熱材を形成する金型用溶湯冷却ピンも、特許文献１に挙げた課題を有する。
【０００９】
特許文献２では、例えばステンレス鋼や銅合金で成型される円筒状の内筒体と外筒体とを圧入するという簡易な構造が開示されている。しかし、特許文献２では、弾性変形する内筒体が外筒体に圧入される際のスプリングバックの影響で、完全に内筒体が外筒体に密着しないことに基づき、熱伝導効率が低くなってしまう場合がある。この場合、冷却時における金型の温度調整を良好に出来ない事態となる。一方、圧入した内筒体は外筒体から取外しするのが難しいので、結果として内筒体の着脱は困難である。
【００１０】
本発明の目的は、装置本体の通水孔に対する密着性を簡易な構成で向上し得るブッシュ装置及びこれを用いる通水機構並びにその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るブッシュ装置は、装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給されるブッシュと、上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、を備え、上記ブッシュの外面をテーパにすると共に、上記ブッシュカラーの内面を上記ブッシュの外面に対応するようテーパにすることを特徴とする。ここで、装置本体の概念は、金型またはエンジンなどを含む。金型の概念は、例えば溶湯に直接接触する溶湯冷却ピン（従来例においては外筒体）などを含む。この溶湯冷却ピンは、金型の鋳造時における型の一部を構成するものとなり、且つ冷却孔を有するからである。即ち、本発明では、そのブッシュ装置を溶湯冷却ピンの冷却孔内に挿入するようにしても良い。また、金型は、例えば固定側の金型に配置される湯口装置または可動側の金型に配置される分流子などを含む概念である。即ち、本発明では、ブッシュ装置を金型本体または分流子などに形成される冷却孔へ装着するようにしても良い。
【００１２】
上述したブッシュ装置は、上記ブッシュカラーを鋼鉄に比べて熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質であることを特徴とする。ここで、上述した材質は、例えば銅またはアルミニウムなどが良好である。また、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュカラーを軸方向に沿って複数に分割することを特徴とする。ここで、分割する箇所は、最大径の部分（直径部分と同義）を軸方向に沿って切削し、分割したブッシュカラーを通水孔に挿入し易くしても良い。更に、複数とは、二分割以上を意味し、３〜４などに分割しても良い。一方、分割したブッシュカラーは、その先端同士を溶接などで接合させても良い。
【００１３】
上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュカラーに基端縁から先端近傍まで切欠を設けると共に、上記ブッシュカラーの先端近傍を薄肉形状または切込形状とすることを特徴とする。また、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部と上記筒体とを溶接・ロウ付けなどの溶融手段で固着させても良い。更に、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部を上記筒体にシール材・Ｏリング・ネジなどの密閉手段を介して着脱可能に連結させても良い。また、上述したブッシュ装置は、上記筒体の開放口にネジなどの引掛手段を設けても良い。更に、上述した各ブッシュ装置は、上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に変形可能な金属繊維・亜鉛などの金属ペースト等の充填材（充填剤）を充填させても良い。ここで、変形は、例えば金属繊維が塑性変形または金属ペーストが流動する概念などをも含む。
【００１４】
本発明に係る通水機構は、装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給される外面がテーパのブッシュと、上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、内面が上記ブッシュの外面に対応するテーパで且つ上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、上記ブッシュに装着され、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段と、を備える。上述した通水機構は、上記通水孔及び上記ブッシュの間に充填する第１の変形可能な充填材または上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に充填する第２の変形可能な充填材を、適宜隙間に充填させるようにしても良い。本発明に係る通水機構の製造方法は、装置本体に形成された通水孔に通水媒体を供給する通水機構の製造方法であって、外径が上記通水孔と同一直径となり且つ内面がテーパのブッシュカラーを上記通水孔へ挿入するカラー挿入工程と、外面が上記ブッシュカラーの内面に対応するテーパのブッシュを上記ブッシュカラーへ挿入するブッシュ挿入工程と、上記ブッシュを上記通水孔へ所定量押込み、上記ブッシュカラーが上記通水孔の壁面へ押広げられ密着する密着工程と、からなることを特徴とする。
【００１５】
また、上述した通水機構の製造方法は、上記密着工程の後に、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段を配置すると共に、上記通水手段を介して通水経路を配設する通水工程を更に設けても良い。ここで、通水工程とは、通水手段を介して水源（例えば水道の蛇口など）に接続したり、更に熱変換された排水を排水源に送らせ、通水経路（冷却回路と同義）になるよう構成する。更に、上述した各通水機構の製造方法において、上記カラー挿入工程前に第１の変形可能な充填材を充填させる第１の充填工程または上記ブッシュ挿入工程前に第２の変形可能な充填材を充填させる第２の充填工程のうち少なくとも一方の充填工程を更に設けても良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る通水機構及びその製造方法並びにブッシュ装置では、外面がブッシュカラーの内面に対応するテーパのブッシュを、外径が通水孔と同一直径のブッシュカラーへ挿入して所定量押込むと、テーパに沿ってブッシュカラーが通水孔の内壁へ押広げられるよう密着する。即ち、本発明では、ブッシュがブッシュカラーを押広げるというテーパの楔効果により、ブッシュカラーが通水孔に密着する状態でブッシュ及び通水孔を仕切るので、介在物であるブッシュカラーがブッシュ及び通水孔を確実に分断する。従って、本発明によれば、ブッシュ及びブッシュカラーのテーパ同士を嵌合させるという組合せ構造で、ブッシュ装置及び通水孔を密着させるので、熱伝達効率を低下させることなく、装置本体たとえば金型の温度調整をし得る。
【００１７】
また、本発明によれば、ブッシュ装置及び通水孔の密着性を、ブッシュ及びブッシュカラーのテーパ同士を嵌合させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のように通水孔及び金型用溶湯冷却ピンの隙間に溶解金属を介在させる構成に比べ、交換（メンテナンスを含む）時などの労力が軽減でき使い勝手が良くなる。更に、本発明によれば、ブッシュの挿入に伴いブッシュカラーを通水孔の壁面へ圧接させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のような焼きばめ等の圧入構成に比べてスプリングバックの影響がなく、密着性が向上する。なお、本発明によれば、テーパの楔効果によってブッシュカラーが通水孔に密着する状態でブッシュカラーがブッシュ及び通水孔を確実に分断するので、ブッシュが通水孔に接触することがなく、たとえ金型が型割れしても通水媒体が通水孔へと流出することを防止し得る。
【００１８】
なお、ツバ部および筒体を着脱可能に連結する場合、芯出しが出来ない筒体でも通水孔に挿入し得、筒体に対する組付けが容易となる。また、筒体の芯出し作業または変形防止用の溶接治具による作業を不要にできるので、ブッシュの量産性が向上し得る。ここで、密閉手段を介在させて連結する場合、筒体及びツバ部同士が密閉し、水漏れが確実に防止される。更に、筒体の開放口に引掛手段を設ける場合、取外し器具を筒体の引掛手段に引掛けることにより、筒体を通水孔から容易に取外しできる。ブッシュ及びブッシュカラーの隙間などに変形可能な充填材（充填剤）を充填する場合、通水孔またはブッシュ装置の精度に幅が出来るので、製品管理が容易になる。同様に、上記各隙間に亜鉛などの金属ペースト等を充填する場合、熱伝導性を向上し得ると共に、錆の発生を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る一実施例の通水機構の概要図である。
【図２】図１に示す通水機構の通水孔の断面図である。
【図３】図２に示す通水孔へブッシュカラーを挿入した状態の断面図である。
【図４】図３に示すカラー挿入状態でブッシュを挿入する状態の断面図である。
【図５】図４に示すブッシュ装置をロックナットで締結する状態の断面図である。
【図６】図５に示すロックナットを所定量さらに締結した装着完了状態の断面図である。
【図７】図１に示す配管継手の側面図である。
【図８】図８Ａ〜図８Ｃは図４に示すブッシュカラーの変形例Ａ〜Ｃの部分断面図である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは図５に示すブッシュの変形例Ｄ及びＥの分解断面図である。
【図１０】図１０Ａ及び図１０Ｂは図９に示すブッシュの変形例Ｆ及びＧの分解断面図である。
【図１１】図１１は変形例Ｈを示し、図１１Ａは図１０に示すブッシュの変形例Ｈの分解断面図、図１１Ｂはその組付け断面図である。
【図１２】図４に示すブッシュの変形例Ｉの断面図である。
【図１３】図１３は変形例Ｋを示し、図１３Ａは冷却孔内に充填材を充填する状態の断面図、図１３Ｂはブッシュカラー及びブッシュの間に充填材を充填する状態の断面図である。
【図１４】図１４は変形例Ｍを示し、図１４Ａは変形したツバ部の平面図、図１４Ｂはそのツバ部の側面図である。
【図１５】図１４に示すツバ部をロックナットで締結した状態の断面図である。
【図１６】図６に示すブッシュ装置をエンジンに装着された状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態について、具体化した一実施例をブッシュ装置及びこれを用いる通水機構並びにその製造方法について説明する。
【実施例１】
【００２１】
以下、図１乃至図７に基づいて、本発明の一実施例である冷却ブッシュ装置及びこれを用いる金型冷却機構（通水機構）並びにその製造方法について説明する。ここで、本実施例に係る金型冷却機構を適用する金型８０（装置本体に含まれる冷却対象物）は、鋳物を形作るキャビティ面８１Ａと、このキャビティ面８１Ａの反対面（以下、型面ともいう）８１B側に金型８０を冷却する冷却孔（通水孔）８２を備える。この冷却孔８２には、図２に示すように、その上部にネジ部８３が形成されていると共に、このネジ部８３に連続して同一径の孔部８２Ａが形成されている。なお、冷却孔８２の底部は、半球状の半球部８２Ｂとなっている。
【００２２】
（金型冷却機構の概略構成）
図１に示すように、金型冷却機構Ｓは、上述した冷却孔８２内に挿通する冷却ブッシュ装置１０と、この冷却ブッシュ装置１０を冷却孔８２の所定位置で確実に位置決めするロックナット２２と、冷却ブッシュ装置１０に接続される配管継手２４を備える。この配管継手２４及び冷却ブッシュ装置１０は、通水媒体である冷却媒体を連続的に供給し及び排出する通水経路（冷却回路と同義）の一部を構成する。
【００２３】
（冷却ブッシュ装置主に冷却ブッシュカラーの構成）
図４に示すように、冷却ブッシュ装置１０は、冷却ブッシュカラー（以下、単に「カラー」ともいう）１２及び冷却ブッシュ１４の組合せで、両者共にその外形が冷却孔８２と略同一形状である。ここで、カラー１２は、図２の２点鎖線に示すように、軸方向に沿って二分割されており、左右対称の形状となっている。また、カラー１２は、図３に示すように、その分割箇所が最大径の部分（直径部分と同義）で、一対のカラー片１２Ａ及び１２Ｂの組合せとなる。
【００２４】
これらのカラー片１２Ａ及び１２Ｂは、冷却孔８２内に挿入された状態で所定の隙間Ｔ１になるように、上述した直径部分が隙間Ｔ１の１／２づつ切削されるよう形成されている（図３の実線参照）。また、カラー１２は、鋼鉄などに比べ熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質、例えば銅またはアルミニウムなどの材料を用いてプレス成型するのが好適である。なお、同一形状のカラー片１２Ａ及び１２Ｂをプレス加工して成型するので、カラー１２は安価に製造し得る。
【００２５】
図１に示すように、カラー１２及び冷却ブッシュ１４が冷却孔８２へ装着完了した後において、カラー１２は冷却孔８２の軸心Ｐ（図２の一点鎖線参照）と同一の有底筒状となる。即ち、カラー１２には、その開放されている挿入口１３（図２の二点鎖線参照）が形成されている。一方、カラー１２の先端は、上述したように、冷却孔８２の半球部８２Ｂに対応する形状となっている。即ち、図４に示すように、カラー１２には、その先端に半球部１２Ｃが形成されている。なお、カラー１２の長さＬ１（図３参照）は、孔部８２Ａ及び半球部８２Ｂの長さよりも若干短くなっている。
【００２６】
カラー１２は、冷却ブッシュ１４が冷却孔８２へ装着完了した後（図６参照）において、その外径が孔部８２Ａの直径Ｄ１（図２参照）と同一になるよう設定されている。即ち、図２の二点鎖線に示すように、カラー１２の外面形状は軸線Ｐに沿って直線状となっており、カラー１２の外周面が冷却孔８２の内周面へ密着するように設定されている。
【００２７】
一方、図４に示すように、カラー１２は、その内周面が軸線Ｐに対して斜状のテーパ面１２Ｄとなっており、挿入口１３から半球部１２Ｃへ向かう程に肉厚が厚くなるよう設定されている。即ち、テーパ面１２Ｄは挿入口１３から半球部１２Ｃへ向かって軸心Ｐ寄りに斜状となっており、そのためカラー１２の内面形状は先細り状である（図５参照）。なお、テーパ面１２Ｄは、そのテーパ率が例えば１／２００などで内径加工されている。
【００２８】
（冷却ブッシュの構成）
図４に示すように、冷却ブッシュ１４は、内膜として機能する有底筒状の筒体１６と，筒体１６の開放口１７（図４の二点鎖線参照）に溶接（ロウ付けも含む概念）などの溶融手段で装着（固着と同義）されるツバ部１８を備える。このツバ部１８は、図５に示すように、開放口１７へ挿入する挿入部１９と，挿入部１９よりも径大なネジ部２０（図４参照）を備える。このネジ部２０は、冷却孔８２のネジ部８３に噛合するよう形成されている。なお、図５に示すように、挿入部１９は、ツバ部１８が筒体１６に装着できるように、開放口１７の直径よりも若干径小となるよう形成されている。
【００２９】
また、ツバ部１８には、そのネジ部２０に対応する中央に、六角レンチ孔（以下、「レンチ孔」という）１８Ａが形成されている。このレンチ孔１８Ａには、図示しない六角レンチが挿入される。また、ツバ部１８には、レンチ孔１８Ａに連通する雌ネジのネジ部１８Ｂが形成されている。このネジ部１８Ｂは、図１に示すように、配管継手２４のネジ部３４Ａが噛合するよう形成されている。即ち、ネジ部１８Ｂは、ネジ部３４Ａに対応するように形成されている。なお、ツバ部１８及び筒体１６の溶接箇所は、ネジ部２０の下方で挿入部１９に対応する筒体１６の外周面周辺である。
【００３０】
図５に示すように、筒体１６は、ツバ部１８を装着するストレート部１６Ａと，カラー１２（即ち、カラー片１２Ａ及び１２Ｂ）を冷却孔８２の内周面へ押し広げるテーパ部１６Ｂと，カラー１２の半球部１２Ｃに対応する半球部１６Ｃを備える。この筒体１６は、例えば軟鉄で成形された高張力鋼板などで、一体成型たとえばプレス成型している。即ち、筒体１６は、プレス成型の他に、例えばスエージング加工または中ぐり加工など成形させても良い。ストレート部１６Ａは、筒体１６の開放口１７から所定長さ（具体的には、図５の一点鎖線までの長さ）Ｌ２までの範囲で、同一径になるよう形成されている。
【００３１】
テーパ部１６Ｂは、図４に示すように、その外形（外面と同義）がカラー１２のテーパ面１２Ｄに対応するよう先細りのテーパ形状（ストレート部１６Ａの延長線Ｙ参照）で、対応するテーパ面１２Ｄの内面よりも若干径大となっている。即ち、テーパ部１６Ｂは、冷却ブッシュ１４がカラー１２に挿入されるに伴い、カラー１２の外周面を冷却孔８２の壁面（内周面と同義）へ押しつけるためである。
【００３２】
（ロックナットの構成）
図６に示すように、ロックナット２２は、ネジ部２０の緩み防止用ナットで、冷却孔８２のネジ部８３に噛合するよう形成されている。図５に示すように、ロックナット２２には、その中央に六角レンチ孔（以下、「レンチ孔」という）２２Ａが形成されている。このレンチ孔２２Ａは、ツバ部１８のレンチ孔１８Ａと同一形状になっている。そのため、冷却ブッシュ１４及びロックナット２２を締結などする場合、図示しない六角レンチをレンチ孔１８Ａ及び２２Ａに挿入し、同時に締結などできる。
【００３３】
（配管継手の構成）
図７に示すように、通水手段である配管継手２４は、冷却媒体たとえば水を冷却ブッシュ１４（図１参照）内へ連続的に給水する給水コネクタ２８と，この給水コネクタ２８に連通する給水パイプ３０と，熱変換された排水を排水源に送る排水コネクタ３２と，この排水コネクタ３２に連通する排水パイプ３４を備える。給水コネクタ２８には、図示しない水源（例えば水道の蛇口など）から導出される通水配管（図示省略）が接続される。なお、給水パイプ３０は、図１に示す装着後の配管継手２４において、筒体１６の半球部１６Ｄ付近まで延設されている。
【００３４】
図１に示すように、配管継手２４には、レンチ孔１８Ａ及び２２Ａ（図５参照）に挿入し支持する円柱状の支持パイプ２６が配置されている。上述した排水パイプ３４は、支持パイプ２６の下部で支持パイプ２６よりも径少となっている。そして、排水パイプ３４には、その外周面にネジ部３４Ａが形成されている。即ち、配管継手２４は、その支持パイプ２６がレンチ孔１８Ａ及び２２Ａ（図５参照）に挿入できるような円柱となっている。
【００３５】
（本実施例の作用）
図１に示す金型冷却機構Ｓの製造方法（具体的には組立手順）を説明する。この製造は、カラー１２を冷却孔８２に挿入するカラー挿入工程，冷却ブッシュ１４を更に挿入するブッシュ挿入工程，冷却ブッシュ１４を冷却孔８２に締込み密着させる密着工程（ここまでが冷却ブッシュ装置１０の組付け）を経て、この組付け後の冷却ブッシュ装置１０に配管継手２４等を装着させる通水工程で終了する。
【００３６】
カラー挿入工程は、図３に示すように、例えばカラー片１２Ａ及び１２Ｂを合わせた状態（図３の二点鎖線参照）で、冷却孔８２へ挿入しカラー片１２Ａ及び１２Ｂをそれぞれ冷却孔８２の壁面に当接させる。本実施例では、冷却孔８２に対するカラー１２の挿脱時に、カラー１２を二分割し且つカラー片１２Ａ及び１２Ｂの直径部分を若干切削している（即ち、冷却孔８２の孔径よりも小さくなる）ので、冷却孔８２に対するカラー１２の挿脱が容易になる。即ち、本実施例は、カラー１２の挿脱時に、冷却孔８２（の周壁と同義）の損傷を防止する。
【００３７】
ブッシュ挿入工程は、図４に示すように、冷却ブッシュ１４をカラー１２の挿入口１３へ差込み、図示しない六角レンチなどでネジ部２０をネジ部８３に締込む。図５に示すように、ロックナット２２の締付表面が金型８０の型面８１Ｂと面一になるまで、ロックナット２２及び冷却ブッシュ１４を更に締込む。この面一までの締込みでは、冷却ブッシュ１４における半球部１６Ｃの頂点からカラー１２における半球部１２Ｃの内面頂点までの距離Ｌ３が、隙間となる。
【００３８】
密着工程は、冷却ブッシュ１４を冷却孔８２へ更に隙間分である所定量（具体的には距離Ｌ３）まで締結すると、図６に示すように、ロックナット２２が金型の型面８１Ｂよりも距離Ｌ３まで入り込み、カラー１２が冷却孔８２の内壁へ押広げられ密着する。即ち、図４に示すように、冷却ブッシュ１４は、そのテーパ部１６Ｂがカラー１２のテーパ面１２Ｄにガイドされながらカラー１２を、冷却孔８２の周壁へ押付ける。なお、冷却ブッシュ１４を図６に示す所定位置で位置決めするため、ロックナット２２のみを更に締付ける。
【００３９】
ここで、カラー１２は冷却孔８２の周壁へ押広げられるが、図３に示すような半割り形状のカラー１２は鋼鉄などに比べ熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質たとえば銅材で成型されているので、展性などの変形吸収作用によってカラー片１２Ａ及び１２Ｂ同士の隙間はなくなり密着する。また、溶湯入湯時に金型８０が高温となるので、カラー１２が金型８０及び冷却ブッシュ１４よりも熱膨張し、カラー片１２Ａ及び１２Ｂ同士は密着する。
【００４０】
本実施例においては、冷却ブッシュ１４がカラー１２を押広げるというテーパの楔効果により、カラー１２が冷却孔８２に密着する構成となっているので、金型８０の冷却孔８２及び冷却ブッシュ装置１０の密着性を簡易な構成で向上する。また、本実施例においては、このカラー密着状態で冷却ブッシュ１４及び冷却孔８２を仕切るので、介在物であるカラー１２が冷却ブッシュ１４及び冷却孔８２を確実に分断する。即ち、本実施例おいては、冷却孔８２へ接触しないように構成しているので、膜としての冷却ブッシュにより水漏れが確実に防止される。
【００４１】
従って、本実施例によれば、冷却ブッシュ１４及びカラー１２のテーパ同士を嵌合させるという組合せ構造で、冷却ブッシュ装置１０（冷却ブッシュ１４とカラー１２との組合せ）及び冷却孔８２を密着させるので、熱伝達効率を低下させることなく、金型８０の温度調整をし得る。また、本実施例によれば、冷却ブッシュ装置１０及び冷却孔８２の密着性を、冷却ブッシュ１４及びカラー１２のテーパ同士を嵌合させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のように冷却孔及び金型用溶湯冷却ピンの隙間に溶解金属を介在させる構成に比べ、交換時などの労力が軽減でき使い勝手が良くなる。
【００４２】
また、本実施例によれば、冷却ブッシュ１４の挿入に伴いカラー１２を冷却孔８２の周壁へ圧接させるという簡易な機械構造となっているので、例えば従来例のような焼きばめ等の圧入構成に比べてスプリングバックの影響がなく、密着性が向上する。なお、本実施例によれば、テーパの楔効果によってカラー１２が冷却孔８２に密着する状態でカラー１２が冷却ブッシュ１４及び冷却孔８２を確実に分断するので、冷却ブッシュ１４が冷却孔８２に接触することがなく、たとえ金型８０が型割れしても冷却媒体が冷却孔８２へと流出することを防止し得る。
【００４３】
通水工程は、上述した密着工程の後（図６参照）に、図７に示す配管継手２４を冷却ブッシュ１４に装着する。即ち、配管継手２４の装着は、図１に示すように、給水パイプ３０を冷却ブッシュ１４内へ挿入すると共に、支持パイプ２６をロックナット２２及びツバ部１８のレンチ孔１８Ａ及び２２Ａ（図５参照）に挿入する。その後、配管継手２４のネジ部３４Ａを冷却ブッシュ１４のネジ部１８Ｂへ噛合させる。なお、ネジ部３４Ａは、ネジ部１８Ｂに締結されるため、支持パイプ２６からの水漏れが防止される。
【００４４】
また、給水コネクタ２８は図示しない通水配管を介して例えば水道の蛇口などに接続すると共に、排水コネクタ３２は図示しない通水配管を介して例えば排水場に導出させる。即ち、通水経路は、配管継手２４を冷却ブッシュ装置１０に装着すると共に、給水コネクタ２８及び排出コネクタ３２をそれぞれの通水配管に接続させることによって完成する。
【００４５】
ここで、水道からの水は、図１に示すように、給水コネクタ２８及び給水パイプ３０を介して冷却ブッシュ１４の筒体１６に連続して送出され、排出パイプ３４及び排出コネクタ３２を介して排出する（図１の矢印参照）。即ち、冷却ブッシュ１４内へ送られる水は、溶湯入湯時などの金型８０を冷却する。また、熱変換された（即ち、熱せられた）水は、冷却ブッシュ１４内から排出パイプ３４を経て排出される。
【００４６】
（その他の変形例）
図８に示すように、カラー１２は分割することなく、一体的に構成させても良い（変形例Ａ〜Ｃ）。即ち、変形例Ａに係るカラー１２には、図８Ａに示すように、その基端縁（図４に示す挿入口１３参照）から先端近傍（半球部１２Ｃの頂点部分）まで軸方向に沿う切欠３８が形成されている。また、カラー１２は、その先端近傍を連結部として薄肉形状にしても良い。この薄肉４０は、例えば半球部１２Ｃの頂点部分における肉厚よりも略１／３薄い肉厚となっている。
【００４７】
この変形例Ａは、連結部が薄肉４０となっているので、冷却孔８２（図２参照）へのカラー１２挿入時などに、例えばカラー１２の基端部分が撓る。そのため、変形例Ａでも、カラー１２を冷却孔８２に挿脱する際、その挿脱が容易となる。また、変形例Ａでは、単体のカラー１２を成し（図８参照）、図３に示すような組合せ片としていないので、片方だけのカラー片の紛失などが防止される。
【００４８】
図８Ｂに示すように、変形例Ｂに係るカラー１２は、その連結部を断面Ｖ字状の切込み形状としても良い。この切込４２は、例えば半球部１２Ｃの頂点部分における肉厚の略１／３までの深さに亘って形成している。その他の構成及び作用効果は、変形例Ａと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００４９】
図８Ｃに示すように、変形例Ｃは、二分割したカラー片１２Ａ及び１２Ｂ（図３参照）の先端を溶接などで接合させた例である。即ち、変形例Ｃに係るカラー１２は、その連結部を接合させている。この接合４４は、例えば半球部１２Ｃの頂点部分における肉厚の略１／３の厚みとなっている。その他の構成及び作用効果は、変形例Ａと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５０】
図９Ａ及び図９Ｂは図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｄ及び変形例Ｅで、変形例Ｄに係る冷却ブッシュ１４は筒体１６に延長パイプ４６を接続する例である。即ち、図９Ａに示すように、変形例Ｄは、冷却孔の孔部が図１に示す例よりも長い場合に対応させる例である。なお、延長パイプ４６の接続方法は、溶接などで筒体１６及びツバ部１８をそれぞれ接合させる。その他の構成は、図４に示す例と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５１】
図９Ｂに示すように、変形例Ｅに係る冷却ブッシュ１４は、そのツバ部１８上面に十字状に切欠した十字溝４８を形成した例である。この十字溝４８は、冷却ブッシュ１４を冷却孔８２（図４参照）へ締付けるためのもので、図５に示すレンチ孔１８Ａに代わる例である。従って、ネジ部１８Ｂに連通する（即ち、図９Ｂに示す十文溝４８に対応する）孔は、丸孔としても良い。その他の構成は、図４に示す例と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５２】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｆ及び変形例Ｇを示し、そのツバ部１８を筒体１６に着脱しうるよう連結する例である。これらの変形例Ｆ及び変形例Ｇは、ツバ部１８を筒体１６に溶融手段（ロウ付けなどの概念を含む溶接）で溶着する場合（実施例１）において、芯出しが出来ない筒部１６（冷却ブッシュ１４）でも冷却孔１８に挿入し得る例である。
【００５３】
図１０Ａに示すように、変形例Ｆに係る冷却ブッシュ１４の筒部１６は、例えば絞り加工で成形される際に、外方へ略直角方向に向かうフランジ１６Ｄが一体成型される例である。なお、このフランジ１６Ｄは、図５に示す冷却孔８２のネジ部８３に干渉しないようになっている。また、変形例Ｆに係るツバ部１８の挿入部１９は、その外径が筒部１６のストレート部１６Ａ内径よりも、若干径大になるよう設定している。
【００５４】
更に、変形例Ｆは、合成樹脂製でリング状のシール材（密閉手段）５０を、挿入部１９に嵌め込んでいる。このシール材５０は、挿入部１９の軸方向の長さ（高さ）よりも、若干長くなるように設定されている（図１０Ａ参照）。また、シール材５０は、その内径が挿入部１９の外径よりも若干径小となっている。そのため、シール材５０は、筒体１６とツバ部１８とに密着した状態で、図５に示すようなツバ部１８で固定される。
【００５５】
即ち、変形例Ｆでは、シール材５０が筒体１６のフランジ１６Ｄに圧着すると共に、挿入部１９の先端もフランジ１６Ｄに当接する。従って、変形例Ｆにおいて、シール材５０をツバ部１８の挿入部１９に装着し筒体１６のフランジ１６Ｄに圧着させるので、筒体１６のフランジ１６Ｄ及びツバ部１８を密閉し、水漏れが確実に防止される。変形例Ｆによれば、筒体１６及びツバ部１８を着脱可能に連結するので、芯出しが出来ない筒体１６（冷却ブッシュ１４）でも冷却孔８２に挿入し得、筒体１６に対する組付けが容易となる。
【００５６】
同様に、変形例Ｆによれば、筒体１６の芯出し作業又は変形防止用の溶接治具による作業を不要にできるので、冷却ブッシュ１４の量産性（製造時における作業能率を含む）が向上し得る。その他の構成及び作用効果は、図５に示す例と同様であるので、詳細説明は省略する。なお、変形例Ｆでは、シール材５０を挿入部１９の軸方向の長さよりも短くなるように設定し、且つ挿入部１９を筒体１６内に挿入するようにしても良い。
【００５７】
図１０Ｂに示すように、変形例Ｇに係る冷却ブッシュ１４は、ツバ部１８の挿入部１９にＯリング５２を嵌め込んでいる。ここで、挿入部１９の外周には、Ｏリング５２を嵌め込む溝が周方向に形成されている。そして、変形例Ｇは、挿入部１９及びＯリング５２を、筒体１６内に挿入し嵌合（連結と同義）する。なお、変形例Ｇは、その筒体１６にフランジ１６Ｄ（図１０Ａ参照）が形成されていても、形成されていなくても（図１０Ｂ参照）同様に適用しうる。その他の構成及び作用効果は、変形例Ｆと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００５８】
図１１は、図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｈを示し、そのツバ部１８を筒体１６に密閉手段であるネジを介して着脱可能に装着する例である。この変形例Ｈは、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す変形例と同様、ツバ部１８を筒体１６に溶融手段で溶着する場合において、芯出しが出来ない筒体１６でも冷却孔８２に挿入し得る例である。
【００５９】
変形例Ｈは、図１１Ａに示すように、リング状のネジカラー５４を筒体１６のストレート部１６Ａ（開放口１７）に溶着している。補強用のネジカラー５４には、その内周面に引掛手段であるネジ５４Ａが形成されている。一方、ツバ部１８の挿入部１９には、その外周面にネジ１８Ｃが形成されている。そして、図１１Ｂに示すように、これらの密閉手段であるネジ５４Ａ及び１８Ｃが締結されることにより、ツバ部１８はネジカラー５４を介して筒体１６に装着される。
【００６０】
ここで、ネジカラー５４は、その外径がストレート部１６Ａの内径よりも若干だけ径大となっている。そして、変形例Ｈでは、図１１Ａの想像線に示すように、ネジカラー５４を筒体１６のストレート部１６Ａ端縁まで全周に亘って圧入すると共に、開放口１７におけるネジカラー５４及び筒体１６の接合部分を全周に亘って溶接などで溶着する。
【００６１】
ここで、変形例Ｈにおいては、ネジカラー５４を筒体１６内に圧入して溶着する構成とするので、たとえ溶接などの固定手段（溶融手段）を用いたとしても筒体１６の変形などを最小限に抑え得る。その後、筒体１６を冷却孔８２（図４参照）に挿入し、図１１Ｂに示すように、ツバ部１８をネジカラー５４に締結し固定する。この締結に際しては、気密性を保持する耐熱シール剤を、ネジ１８Ｃ又は５４Ａに塗布しても良い。
【００６２】
変形例Ｈでは、ツバ部１８をネジカラー５４を介して筒体１６に締結する構成としたので、筒体１６の芯出し作業などを不要にできる。即ち、変形例Ｈによれば、芯出し作業などを不要できるので、作業能率（量産性）が向上し得る。なお、ネジ５４Ａ及び１８Ｃの締結は、図示しない六角レンチ及び図１１Ｂに示すレンチ孔１８Ａを用いる。その他の構成及び作用効果は、変形例Ｆ又はＧと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００６３】
なお、変形例Ｈは、ツバ部１８及び筒体１６を仮付け溶接しても良い。この仮付け溶接は、図１１Ｂに示すように、ネジ部２０の下方で挿入部１９に対応する筒体１６の外周面周辺で、例えば９０度の角範囲の４箇所にする。ツバ部１８及び筒体１６を仮付け溶接しても、ツバ部１８を筒体１６に固定するのに充分であり、溶接による変形が少ない。また、図１１に示す筒体１６は、図１０Ａに示すようなフランジ１６Ｄが、一体形成されるものでも適用できる。
【００６４】
図１２は、図５に示す冷却ブッシュ１４の変形例Ｉを示し、変形例Ｈと同様ツバ部１８（図１１Ａ参照）を筒体１６にネジを介して着脱可能に装着する例である。この変形例Ｉは、図１２に示すように、密閉手段の一部を構成するネジ１６Ｅを、直接に筒体１６のストレート部１６Ａ端縁内周面に形成するものである。一方、図１１Ａに示すようなツバ部１８の挿入部１９は、その外径が筒体１６のストレート部１６Ａ（ネジ１６Ｅ）に対応し、且つ引掛手段または密閉手段の一部を構成するネジ１８Ｃ（図１１Ａ参照）が形成される。
【００６５】
そして、変形例Ｉでは、図１１Ａに示すようなツバ部１８のネジ１８Ｃを、図１２に示す筒体１６のネジ１６Ｅに締結し固定する。この締結に際しては、気密性を保持する耐熱シール剤を、ネジ１８Ｃ（図１１Ａ参照）又は１６Ｅに塗布しても良い。または、変形例Ｉでは、図１０Ａに示すようなシール材５０を、ツバ部１８の挿入部１９の基端に装着するようにしても良い。
【００６６】
図１２に示すように、冷却孔８２に挿入された筒体１６を取出すには、先ず図示しない六角レンチ（図１１Ａに示すレンチ孔１８Ａ）でツバ部１８を、筒体１６から取外す。次に、筒体１６の取出しには、取外し器具（いわゆるノック抜き器具）９０を用いる。このノック抜き器具９０は、その先端にネジ９０Ａ（ネジ１６Ｅに対応する外ネジ）を備える。なお、ノック抜き器具９０は、図示しないスライド可能な錘も備え、この錘をスライドさせる際の衝撃によって被取外し部品（例えば筒体１６など）を取外す。
【００６７】
変形例Ｉによれば、ノック抜き器具９０のネジ９０Ａを筒体１６のネジ１６Ｅに締結し、上記錘をスライドさせることによって筒体１６を冷却孔８２から容易に取外しできる。なお、図５に示すツバ部１８が筒体１６に溶接などの溶融手段で固着されている場合の取外しは、ツバ部１８のネジ部１８Ｂに、図１２に示すノック抜き器具９０のネジ９０Ａ（ネジ部１８Ｂに対応する外ネジ）を締結して行う。また、引掛手段は、ネジの他に、筒体１６を取外し器具で引掛けることができるものであれば良い。その他の構成及び作用効果は、変形例Ｈと同様であるので、詳細説明は省略する。
【００６８】
変形例Ｋは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、冷却孔８２とカラー１２との隙間またはカラー１２と冷却ブッシュ１４との隙間に、充填材を埋め尽くすように充填（いわゆるエアー抜きと同義）し、熱伝導性を向上させる例である。即ち、変形例Ｋは、充填材たとえば市販されている金属繊維６０または充填剤となる金属ペースト６２などを、冷却孔８２とカラー１２内またはカラー１２と冷却ブッシュ１４との間に充填する例である。
【００６９】
この金属繊維６０は、チタン・銅・黄銅などを組合わせた金属材料で、繊維径が５０μｍ程度の繊維である。金属ペースト６２は、防錆効果のある亜鉛粉および不燃性エポキシなどを含むペースト（亜鉛粉の含有量が９６％程度のペースト）である。ここで、一般的に亜鉛は、鉄よりも早くイオン化して酸化するので、その酸化被膜により錆の発生を防止する。また、亜鉛は、熱伝導が鉄よりも良く（銅と同等の熱伝導性があり）、且つアルミよりも溶けにくいので、上記隙間に装填するのに最適である。ここで、充填材（「充填剤」と同義）は、例えば銅などの金属粉をも含む。
【００７０】
先ず、変形例Ｋでは、図１３Ａに示すように、金属繊維６０または金属ペースト６２を、冷却孔８２内（具体的には冷却孔８２とカラー１２との隙間）に装填する。次に、変形例Ｋでは、図１３Ｂに示すように、金属繊維６０または金属ペースト６２を、カラー１２と冷却ブッシュ１４との隙間に装填する。そして、これらの充填した充填材６０または６２は、隙間形状にそれぞれ対応する形状に変形（「金属繊維が塑性変形」または「金属ペーストが流動」する概念などをも含む）し、上記隙間を埋め尽くす（例えば金属ペーストが焼結して成型する）。なお、金属繊維６０又は金属ペースト６２の充填量は、それぞれの隙間で変動させる。また、変形例Ｋでは、金属繊維６０のみ・金属ペースト６２のみ・金属繊維６０及び金属ペースト６２の両者を適宜に混合させるようにしても良い。
【００７１】
更に、変形例Ｋでは、上述した充填材を冷却孔８２及びカラー１２の間隔のみ・カラー１２及び冷却ブッシュ１４の間隔のみ・上記両者の間隔それぞれに充填させるようにしても良い。変形例Ｋによれば、上記各隙間を変形可能な充填材６０または６２で充填する（即ち、充填材６０または６２が隙間形状に各々対応して変形し隙間を埋める）ので、冷却孔８２または冷却ブッシュ装置１０の精度誤差に余裕（幅）ができ、製品管理が容易になる。また、変形例Ｋによれば、上記各隙間を金属繊維６０又は亜鉛の金属ペースト６２などの充填材で充填するので、熱伝導性を向上し得ると共に、錆の発生を防止し得る。その他の構成及び作用効果は、実施例１と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００７２】
変形例Ｍは、図５に示すツバ部１８及びそのロックナット２２を変形させ、ツバ部１８の緩みを更に防止する例である。図１４及び図１５に示すように、ツバ部１８は、そのネジ部２０の上面に、引掛頭部２１を突設している。この引掛頭部２１は、ネジ部２０よりも若干径少となっており、ストレート部２１Ａ及びテーパ部２１Ｂを備える。これらのストレート部２１Ａ及びテーパ部２１Ｂは、図１４Ａに示すように、それらの外縁がそれぞれ連続形成している。
【００７３】
図１４及び図１５に示すように、ストレート部２１Ａは、締結工具たとえばスパナ等（図示省略）を引掛けるように、それぞれが対向して直線状に一対切欠形成されている。一方、テーパ部２１Ｂは、引掛頭部２１の表面からネジ部２０側へ向かってテーパ状で（図１５参照）、且つその平面形状が円弧状となっている（図１４Ａ参照）。また、テーパ部２１Ｂは、上述したように、ストレート部７０Ａ間の外縁に連続するよう一対形成されている。
【００７４】
更に、ツバ部１８には、図１４に示すように、円形の孔２１Ｃがネジ部１８Ｂに連続するよう形成されている。この孔２１Ｃは、ネジ部１８Ｂよりも径大となっている。そして、孔２１Ｃには、図１に示す配管継手２４の支持パイプ２６先端が挿入される。図１５に示すように、ロックナット７０は、ツバ部１８のネジ部２０と同一径となっている。また、ロックナット７０は、六角レンチ用で且つ支持パイプ２６挿通用のレンチ孔７０Ａが、貫通して形成している。
【００７５】
ロックナット７０には、図１５に示すように、そのロック面（ツバ部１８に対向する面）７０Ｃ側に、テーパ面７０Ｂが全周に亘って凹状に形成されている。このテーパ面７０Ｂは、ツバ部１８のテーパ面２１Ｂに対応するようテーパ状となっている。なお、ロックナット７０は、その外周にネジ７０Ｄが形成されている。そして、このネジ７０Ｄは、ツバ部１８のネジ部２０と同様、冷却孔８２のネジ部８３と締結する。
【００７６】
そして、ロックナット７０のロック面７０Ｃ及びツバ部１８のネジ部２０並びにテーパ面７０Ｂ及び２１Ｂ同士などは、その締結状態（図１５に示す状態）において、圧着している。変形例Ｍでは、図１５に示すように、先ず冷却ブッシュ１４を冷却孔８２内に挿入する。次に、変形例Ｍでは、引掛頭部２１のストレート部２１Ａ（図１４参照）間に図示しないスパナなどを引掛け、ツバ部７０（冷却ブッシュ１４）を回転させる。即ち、冷却ブッシュ１４は、冷却孔８２に対して位置決めされる。
【００７７】
最後に、変形例Ｍでは、ロックナット７０を六角レンチで、ツバ部１８に対して圧着するよう冷却孔８２のネジ部８３に締結する。変形例Ｍによれば、図１５に示すように、ロックナット７０のＷナット効果およびツバ部１８のテーパ部２１Ｂ及びロックナット７０のテーパ部７０Ｂ同士のくさび効果により、ツバ部１８（冷却ブッシュ１４）の緩みを更に防止し得る。その他の構成及び作用効果は、実施例１と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００７８】
ここで、装置本体の概念は、実施例１に示す金型またはエンジンなどを含む。例えば、図１６に示すように、３気筒タイプのエンジン８６では、シリンダ８７Ａ〜８７Ｃのうち中央のシリンダ８７Ｂに対する冷却が構成上困難である。そこで、本発明では、複数本の冷却ブッシュ装置を、シリンダ８７Ｂの回りに集中して配置させても良い。この場合、シリンダ８７Ａ〜８７Ｃの両側に配置されるウオータジャケット８８のみならず、複数本の冷却ブッシュ装置でシリンダ８７Ｂを集中的に冷却できる。なお、冷却水の圧送は、２系統あるいは１系統のみでも良い。
【００７９】
また、装置本体には、図示しないスーパーコンピュータ（例えば建物のワンフロア内に収容する大きさの装置）のＣＰＵなども含む。即ち、本発明は、このＣＰＵなどを冷却する装置本体にも、適用できる。一方、本発明では、冷却の場合のみならず、装置本体を予熱する温暖用にも適用できる。金型交換後あるいは金型の始運転時などに、例えば１００度程度の湯を、本発明のブッシュ装置に通水させても良い。
【００８０】
金型の概念は、例えば溶湯に直接接触する溶湯冷却ピン（従来例においては外筒体）などを含む。この溶湯冷却ピンは、金型の鋳造時における型の一部を構成するものとなり、且つ冷却孔を有するからである。即ち、本発明では、その冷却ブッシュ装置を溶湯冷却ピンの冷却孔内に挿入するようにしても良い。また、金型は、例えば固定側の金型に配置される湯口装置または可動側の金型に配置される分流子などを含む概念である。即ち、本発明では、ブッシュ装置を金型本体または分流子などに形成される冷却孔へ装着するようにしても良い。
【００８１】
本発明において、カラー１２のテーパ面（内面と同義）１２Ｄは、そのテーパ率を例えば１／１５０など任意に設定（変更）できる。本発明では、カラー１２を軸方向に沿って二分割以上の複数たとえば３〜４などに分割しても良い。また、本実施例では冷却ブッシュ１４を任意の締付け完了位置（装着完了位置と同義）としても良く、且つその緩み止めは簡易な仮付け溶接などとしても良い。更に、本実施例の冷却回路は、冷却ブッシュ装置１０で熱変換された水を再び冷却し再使用する循環型としても良い。
【００８２】
なお、本実施例に係るカラー１２は、粉末状の銅（粉末銅）を型に入れ焼結して成型させても良い。また、本実施例は、カラー１２のテーパ面１２Ｄ及び冷却ブッシュ１４のテーパ部１６Ｂを、それぞれストレートに成形しても良い。この際にも、金属繊維６０又は金属ペースト６２などを、適宜充填するようにしても良い。更に、本実施例では、実施例１または変形例Ａ〜Ｋなどの組合せにおいて、例えば上記各例の構成の内、２つの例または２つ以上の例を組合せるパターンとしても良い。
【符号の説明】
【００８３】
１０…冷却ブッシュ装置、１２…冷却ブッシュカラー、１２Ｄ…カラーのテーパ面、１４…冷却ブッシュ、１６…冷却ブッシュの筒体、１６Ｂ…筒体のテーパ部、１６Ｅ…筒体のネジ（密閉手段または引掛手段）、１８…冷却ブッシュのツバ部、１８Ｃ…ツバ部のネジ（密閉手段）、２４…配管継手（通水手段）、５０…シール材（密閉手段）、５２…Ｏリング（密閉手段）、５４…ネジカラー（密閉手段または引掛手段）、６０…金属繊維（充填材）、６２…金属ペースト（充填材）、８０…金型（装置本体）、８２…冷却孔、Ｓ…金型冷却機構、８６…エンジン（装置本体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給されるブッシュと、
上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、を備え、
上記ブッシュの外面をテーパにすると共に、上記ブッシュカラーの内面を上記ブッシュの外面に対応するようテーパにすることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュカラーを鋼鉄に比べて熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質であることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュカラーを軸方向に沿って複数に分割することを特徴とするブッシュ装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュカラーに基端縁から先端近傍まで切欠を設けると共に、上記ブッシュカラーの先端近傍を薄肉形状または切込形状とすることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部と上記筒体とを溶融手段で固着させることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部および上記筒体を着脱可能に連結させることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のブッシュ装置において、上記筒体の開放口に引掛手段を設けることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に変形可能な充填材を備えることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項９】
装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給される外面がテーパのブッシュと、
上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、内面が上記ブッシュの外面に対応するテーパで且つ上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、
上記ブッシュに装着され、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段と、を備えることを特徴とする通水機構。
【請求項１０】
請求項９に記載の通水機構において、上記通水孔及び上記ブッシュの間に充填する第１の変形可能な充填材または上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に充填する第２の変形可能な充填材のうち少なくとも一方を備えること特徴とする通水機構。
【請求項１１】
装置本体に形成された通水孔に通水媒体を供給する通水機構の製造方法であって、
外径が上記通水孔と同一直径となり且つ内面がテーパのブッシュカラーを上記通水孔へ挿入するカラー挿入工程と、
外面が上記ブッシュカラーの内面に対応するテーパのブッシュを上記ブッシュカラーへ挿入するブッシュ挿入工程と、
上記ブッシュを上記通水孔へ所定量押込み、上記ブッシュカラーが上記通水孔の壁面へ押広げられ密着する密着工程と、からなることを特徴とする通水機構の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通水機構の製造方法において、上記密着工程の後に、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段を配置すると共に、上記通水手段を介して通水経路を配設する通水工程を更に設けることを特徴とする通水機構の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の通水機構の製造方法において、上記カラー挿入工程前に第１の変形可能な充填材を充填させる第１の充填工程または上記ブッシュ挿入工程前に第２の変形可能な充填材を充填させる第２の充填工程のうち少なくとも一方の充填工程を更に設けることを特徴とする通水機構の製造方法。
【請求項１】
装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給されるブッシュと、
上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、を備え、
上記ブッシュの外面をテーパにすると共に、上記ブッシュカラーの内面を上記ブッシュの外面に対応するようテーパにすることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュカラーを鋼鉄に比べて熱伝導率が高く且つ展性が大きい材質であることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュカラーを軸方向に沿って複数に分割することを特徴とするブッシュ装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュカラーに基端縁から先端近傍まで切欠を設けると共に、上記ブッシュカラーの先端近傍を薄肉形状または切込形状とすることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部と上記筒体とを溶融手段で固着させることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュは筒体およびこの筒体の開放口に装着されるツバ部を備え、上記ツバ部および上記筒体を着脱可能に連結させることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のブッシュ装置において、上記筒体の開放口に引掛手段を設けることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の各請求項に記載のブッシュ装置において、上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に変形可能な充填材を備えることを特徴とするブッシュ装置。
【請求項９】
装置本体に形成された通水孔に配置され、通水媒体が供給される外面がテーパのブッシュと、
上記ブッシュ及び上記通水孔の間に配置され、内面が上記ブッシュの外面に対応するテーパで且つ上記ブッシュが上記通水孔へ装着完了した後に、外径が上記通水孔と同一直径になるブッシュカラーと、
上記ブッシュに装着され、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段と、を備えることを特徴とする通水機構。
【請求項１０】
請求項９に記載の通水機構において、上記通水孔及び上記ブッシュの間に充填する第１の変形可能な充填材または上記ブッシュ及び上記ブッシュカラーの間に充填する第２の変形可能な充填材のうち少なくとも一方を備えること特徴とする通水機構。
【請求項１１】
装置本体に形成された通水孔に通水媒体を供給する通水機構の製造方法であって、
外径が上記通水孔と同一直径となり且つ内面がテーパのブッシュカラーを上記通水孔へ挿入するカラー挿入工程と、
外面が上記ブッシュカラーの内面に対応するテーパのブッシュを上記ブッシュカラーへ挿入するブッシュ挿入工程と、
上記ブッシュを上記通水孔へ所定量押込み、上記ブッシュカラーが上記通水孔の壁面へ押広げられ密着する密着工程と、からなることを特徴とする通水機構の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通水機構の製造方法において、上記密着工程の後に、通水媒体を上記ブッシュ内へ連続的に供給する通水手段を配置すると共に、上記通水手段を介して通水経路を配設する通水工程を更に設けることを特徴とする通水機構の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１又は請求項１２に記載の通水機構の製造方法において、上記カラー挿入工程前に第１の変形可能な充填材を充填させる第１の充填工程または上記ブッシュ挿入工程前に第２の変形可能な充填材を充填させる第２の充填工程のうち少なくとも一方の充填工程を更に設けることを特徴とする通水機構の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−１８０５２（Ｐ２０１３−１８０５２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１５１４１（Ｐ２０１２−１１５１４１）
【出願日】平成２４年５月１９日（２０１２．５．１９）
【出願人】（５１１１４５７４２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月１９日（２０１２．５．１９）
【出願人】（５１１１４５７４２）
【Ｆターム（参考）】
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