特開 2022-123168 冷却構造体および冷却構造体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022123168

(43)【公開日】2022-08-24

(54)【発明の名称】冷却構造体および冷却構造体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/20 20060101AFI20220817BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20220817BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20220817BHJP

   B22D 18/04 20060101ALI20220817BHJP

   B22C 9/06 20060101ALI20220817BHJP

【ＦＩ】

B22D17/20 F

B23K1/00 330Z

B22D17/22 D

B22D18/04 Q

B22C9/06 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021020304

(22)【出願日】2021-02-11

(71)【出願人】

【識別番号】000005256

【氏名又は名称】株式会社アーレスティ

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】成田 匠吾

【テーマコード（参考）】

4E093

【Ｆターム（参考）】

4E093NB05

(57)【要約】

【課題】第２の流体の漏れを低減できると共に、冷却能力を向上できる冷却構造体および冷却構造体の製造方法を提供する。
【解決手段】冷却構造体は、第１面と第１面の反対側の第２面と第１面から第２面まで貫通する孔とを有する第１部材と、孔の周に沿って孔の径方向外側に配置される湾曲部を備えるパイプと、第１部材とパイプのうち少なくとも湾曲部とを接合するろう材と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面から前記第２面まで貫通する孔と、を備える第１部材と、
前記孔の周に沿って前記孔の径方向外側に配置される湾曲部を備えるパイプと、
前記第１部材と前記パイプのうち少なくとも前記湾曲部とを接合するろう材と、を備える冷却構造体。

【請求項2】

前記第１部材との間で前記湾曲部を挟み込む挟持部を有する第２部材を備え、
前記ろう材は、さらに前記第２部材と前記パイプとのうち少なくとも前記挟持部と前記湾曲部とを接合する請求項１記載の冷却構造体。

【請求項3】

前記第１部材と前記第２部材との間において、前記第１部材と前記第２部材と前記ろう材とに接する合金を備え、
前記合金は前記ろう材の成分を含み、前記合金の融点は前記ろう材の融点よりも高い請求項２記載の冷却構造体。

【請求項4】

前記パイプは、前記湾曲部につながる延長部を備え、
前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方は、前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方の外面に開口し前記延長部が配置される貫通孔を備える請求項２又は３に記載の冷却構造体。

【請求項5】

第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面から前記第２面まで貫通する孔と、を備える第１部材と、
前記孔の周に沿って前記孔の径方向外側に配置される湾曲部を備えるパイプと、を備える冷却構造体の製造方法であって、
前記第１部材に前記パイプを配置した組立体を作る組立工程と、
前記組立体を加熱する加熱工程と、を備え、
前記組立体は、前記組立体の外表面から凹むと共に前記パイプの一部が内側に配置される凹部と、前記第１部材と前記パイプの外周面との間の間隙であって前記凹部につながる間隙と、前記凹部と前記一部の外周面との間の空間に配置されるろう材と、を備え、
前記空間の体積は前記間隙の体積よりも大きく、
前記加熱工程において、溶けた前記ろう材が前記空間から流下して前記間隙を満たす冷却構造体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は冷却構造体および冷却構造体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、第１の流体が通過する孔を有し、第１の流体を冷却する第２の流体が流れる冷却通路を有する冷却構造体において、構造体の外表面から直線状にあけた複数の穴をつなぎ、穴の開口を止め栓およびシールで塞いだ冷却通路を孔の周囲に設ける技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１０９５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし上記技術では、シールの経年劣化や穴同士のつなぎ目に生じる応力腐食割れにより第２の流体が漏れるおそれがある。また、直線状の穴をつないだ冷却通路と第１の流体が通過する孔との間に、孔と冷却通路との間の距離が長い部分と距離が短い部分ができ、距離が長い部分は、距離が短い部分に比べて冷却能力が低くなるという問題点がある。

【0005】

本発明はこの問題点を解決するためになされたものであり、第２の流体の漏れを低減できると共に、冷却能力を向上できる冷却構造体および冷却構造体の製造方法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】

【0006】

この目的を達成するために本発明の冷却構造体は、第１面と第１面の反対側の第２面と第１面から第２面まで貫通する孔とを有する第１部材と、孔の周に沿って孔の径方向外側に配置される湾曲部を備えるパイプと、第１部材とパイプのうち少なくとも湾曲部とを接合するろう材と、を備える。

【0007】

第１面と第１面の反対側の第２面と第１面から第２面まで貫通する孔とを備える第１部材と、孔の周に沿って孔の径方向外側に配置される湾曲部を備えるパイプと、を備える冷却構造体の製造方法は、第１部材にパイプを配置した組立体を作る組立工程と、組立体を加熱する加熱工程と、を備える。組立体は、組立体の外表面から凹むと共にパイプの一部が内側に配置される凹部と、第１部材とパイプの外周面との間の間隙であって凹部に繋がる間隙と、凹部とパイプの一部の外周面との間の空間に配置される固体のろう材と、を備える。空間の体積は間隙の体積よりも大きく、加熱工程において、溶けたろう材が空間から流下して間隙を満たす。

【発明の効果】

【0008】

請求項１記載の冷却構造体によれば、パイプ内に第２の流体を通すことができるから、第２の流体の漏れを低減できる。第１部材の孔の周に沿ってパイプの湾曲部が配置されているから、孔と湾曲部との間の径方向の距離をほぼ等しくできる。少なくとも湾曲部と第１部材とがろう材によって接合されるから、ろう材によって湾曲部と第１部材との間の熱伝導性を確保し、冷却能力を向上できる。

【0009】

請求項２記載の冷却構造体によれば、第２部材とパイプとのうち少なくとも挟持部と湾曲部とがろう材によって接合されるから、請求項１の効果に加え、第２部材とパイプとの間の熱伝導性を確保できる。

【0010】

請求項３記載の冷却構造体によれば、ろう材の融点よりも融点が高く、ろう材の成分を含む合金が、第１部材、第２部材およびろう材に接している。ろう材を溶かして第１部材と第２部材とパイプとを接合するときに、合金の凝固の後にろう材が凝固するので、凝固した合金によって、溶けたろう材の流動が止まる。請求項２の効果に加え、第１部材と第２部材との間からの、溶けたろう材の漏れを低減できる。

【0011】

請求項４記載の冷却構造体によれば、第１部材および第２部材の少なくとも一方に貫通孔が設けられ、湾曲部につながるパイプの延長部が、貫通孔に配置されている。請求項２又は３の効果に加え、第１部材および第２部材にパイプが配置し易くなる。

【0012】

請求項５記載の冷却構造体の製造方法によれば、第１部材にパイプを配置した組立体が組立工程において作られる。組立体の凹部とパイプの一部との間の空間の体積が、第１部材とパイプとの間の間隙の体積よりも大きいから、空間に十分量のろう材が配置された組立体を加熱すると、溶けたろう材が流下して間隙が満たされ、ろう材がパイプを第１部材に接合した冷却構造体を安定に製造できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施の形態における冷却構造体が配置された金型の模式的な断面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩ線における冷却構造体の断面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における冷却構造体の断面図である。

【図4】組立体の断面図である。

【図5】図４のＶ－Ｖ線における組立体の断面図である。

【図6】第２実施の形態における冷却構造体の断面図である。

【図7】図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線における冷却構造体の断面図である。

【図8】第３実施の形態における冷却構造体の断面図である。

【図9】図８のＩＸ－ＩＸ線における冷却構造体の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は冷却構造体２０が配置された金型１の模式的な断面図である。図１では、冷却構造体２０に第２の流体を供給および排出する通路の図示は省略されている。

【0015】

金型１はダイカスト鋳造用の金型である。可動型２は、おも型４、及び、おも型４の内側に配置された入れ子６を備え、金型１を開閉するときに固定型３に対して動作する。固定型３は、おも型５、及び、おも型５の内側に配置された入れ子７を備える。入れ子６，７は、アルミニウム合金などの溶湯が流し込まれて成形品を得るキャビティ８を形成する。固定型３に配置されたスリーブ９の内側をプランジャ１０が摺動してキャビティ８に溶湯を押し込む。スリーブ９のキャビティ８側の先端に冷却構造体２０が配置されている。

【0016】

冷却構造体２０には、第１部材３０（後述する）の第１面３０ａから第２面３０ｂまで突き抜けた、断面が円形の孔３４が設けられている。プランジャ１０に押し込まれた溶湯（第１の流体）は、孔３４を通って、可動型２に配置された分流子１１に当たりキャビティ８に導かれる。冷却構造体２０は、本実施形態では、鋳込み口ブッシュやスプルーブッシュと呼ばれる部品である。

【0017】

図２及び図３を参照して第１実施の形態における冷却構造体２０について説明する。図２は図１のＩＩ－ＩＩ線における冷却構造体２０の断面図である。図２では、図を簡略化するため、パイプ５０の断面の図示が省略されている（図４におけるパイプ５０、図６から図９におけるパイプ９０，１３０においても同じ）。冷却構造体２０は、第１部材３０、第２部材４０及びパイプ５０がろう材２１によって接合された一体物である。

【0018】

第１部材３０は、第１面３０ａ（図３参照）から第１面３０ａの反対側の第２面３０ｂまで貫通する孔３４を備える円筒状の部材である。第１面３０ａ及び第２面３０ｂは第１部材３０の外周面３９につながる。第１部材３０の外周面３９には、互いに対向する第３分割面３３，３３がつながっている。第３分割面３３，３３をつなぐ第１分割面３１は、孔３４の周の半分に沿って延びる曲面である。第２分割面３２，３２（図２参照）は、第３分割面３３の周方向の端と外周面３９とをつなぐ平面である。第３分割面３３、第１面３０ａ及び第２面３０ｂは互いに平行である。

【0019】

第１分割面３１には、第１分割面３１の周方向の両端まで延びる、断面が半円の溝３５が設けられている。第１部材３０には、溝３５の周方向の端にそれぞれつながり、第２分割面３２から外周面３９まで突き抜ける貫通孔３６，３６が設けられている。貫通孔３６の半径は溝３５の半径に等しい。第１部材３０の外周面３９に開口する凹部３７は、貫通孔３６につながっている。凹部３７は、第１部材３０の外周面３９に開口部３８を設ける。凹部３７の半径は貫通孔３６の半径よりも大きい。

【0020】

第２部材４０は、断面が略矩形の湾曲した棒状の部材である。第２部材４０は、円弧状に延びる第１分割面４１と、第１分割面４１の反対側の円弧状の外面４４と、を有する。第１分割面４１には、第１分割面４１の両端まで延びる、断面が半円の溝４５が設けられている。第２部材４０の第１分割面４１と第１部材３０の第１分割面３１とが対面して第１部材３０に第２部材４０が配置され、溝３５，４５がつながる。第２部材４０の第１分割面４１と外面４４とをつなぐ第２分割面４２及び第３分割面４３は、第１部材３０の第２分割面３２及び第３分割面３３にそれぞれ対面する。

【0021】

第１部材３０や第２部材４０の材料は、例えば耐熱性の高いＳＫＤ６及びＳＫＤ６１などの熱間工具鋼やセラミック等から選択される。第１部材３０は、孔３４の表面に酸化被膜を形成したり窒化などの表面処理を施したりして疲労強度を向上させても良い。第１部材３０の材料が鋼であれば、加熱、冷却を行うことで主にマルテンサイトが生成され硬さが上昇する。さらに焼き戻しを行って硬さと靭性とのバランスを調整することで高温強度を向上することができる。

【0022】

第２部材４０の第２分割面４２及び第３分割面４３には、ろう材２１の材料と異なる材料の金属膜４６が設けられている。金属膜４６の融点は、ろう材２１の融点よりも高いものが好ましい。金属膜４６の厚さは、例えば２０±１０μｍに設定される。本実施形態では金属膜４６の材料は銅である。金属膜４６は、めっき、溶射、蒸着などの手段によって設けられる。本実施の形態では第２分割面４２及び第３分割面４３に金属膜４６が設けられているが、第２部材４０の他の面に設けても良い。

【0023】

パイプ５０は、水などの第２の流体（冷却剤）が通る部材である。パイプ５０の半径Ｒは、第１部材３０の溝３５及び貫通孔３６、第２部材４０の溝４５の半径よりもわずかに小さい。パイプ５０は、曲線状の湾曲部５１と、湾曲部５１の両端につながる直線状の延長部５２，５２と、を備える。湾曲部５１は、第１部材３０及び第２部材４０の溝３５，４５の中に配置される。延長部５２は、貫通孔３６の中に配置され開口部３８から端が突出する。溝４５は、第１部材３０の溝３５との間で湾曲部５１を挟む挟持部である。

【0024】

パイプ５０の材料は、例えば銅、銅合金やステンレスが挙げられる。銅および銅合金は耐食性が高いので、第２の流体による腐食を低減できる。ステンレスは表面に不働態被膜を形成するので、第２の流体による腐食を低減できる。セラミック製のパイプ５０を採用することは可能である。

【0025】

冷却構造体２０は、第１部材３０の第１分割面３１と第２部材４０の第１分割面４１がろう材２１によって接合される。第２分割面３２，４２及び第３分割面３３，４３は合金２７（後述する）によって接合される。パイプ５０の湾曲部５１は、ろう材２１によって溝３５，４５と接合される。パイプ５０の延長部５２は、貫通孔３６の中に配置されている部分が、ろう材２１によって貫通孔３６と接合される。

【0026】

ろう材２１の材料は、ニッケルろうに分類される種類である。ろう材２１は銀ろうなどの他のろう材を用いることができる。ろう材２１（図３参照）と金属膜４６との間の境界に合金２７が設けられている。合金２７の融点は、ろう材２１の融点よりも高く、金属膜４６の融点より低い。銅製の金属膜４６及びニッケルろう製のろう材２１は耐食性が高いので、金属膜４６やろう材２１が介在する部分の耐食性を確保できる。

【0027】

冷却構造体２０は、第２の流体をパイプ５０内に通すことができるから、第２の流体の漏れを低減できる。第１部材３０の孔３４の周に沿ってパイプ５０の湾曲部５１が配置されているから、孔３４と湾曲部５１との間の径方向の距離をほぼ等しくできる。少なくとも湾曲部５１と第１部材３０とがろう材２１によって接合されるから、ろう材２１によって湾曲部５１と第１部材３０との間の熱伝導性を確保し、冷却能力を向上できる。

【0028】

冷却構造体２０は、第２分割面３２，４２及び第３分割面３３，４３が合金２７によって金属膜４６を介して接合される。金属膜４６の材料は熱伝導性に優れる銅なので、第１部材３０から第２部材４０の間の熱伝導性を損ない難くできる。従って第１の流体の熱を第１部材３０から第２部材４０に移動させ易くできる。

【0029】

図４及び図５を参照して冷却構造体２０の製造方法について説明する。図４は組立体１４０の断面図である。図５は図４のＶ－Ｖ線における組立体1４０の断面図である。冷却構造体２０は、組立体１４０を作る組立工程を経て、組立体１４０を加熱して製造される。

【0030】

組立工程において、パイプ５０は、第１部材３０の貫通孔３６及び凹部３７の中に延長部５２が入り、第１部材３０の第１分割面３１の溝３５の中に湾曲部５１の半分が入り、第２分割面４２及び第３分割面４３に金属膜４６が設けられた第２部材４０の第１分割面４１の溝４５の中に湾曲部５１の残りの半分が入る。第２分割面４２の金属膜４６は、第１部材３０の第２分割面３１に接する。第１部材３０と第２部材４０との間にパイプ５０を挟んだ後、ねじやクランプを利用した固定具によって、第１部材３０と第２部材４０とが離れないように固定する。

【0031】

固定された第１部材３０と第２部材４０との間には、第１部材３０の第１分割面３１と第２部材４０の第１分割面４１との間の第１間隙２２、第１部材３０の第３分割面３３と第２部材４０の第３分割面４３との間の第２間隙２３、及び、第１部材３０の第１分割面３１と第３分割面３３とを連絡する隅と、第２部材４０の第１分割面４１と第３分割面４３とを連絡する面取りされた角と、の間の第５間隙２６を有する。固定された第１部材３０及び第２部材４０とパイプ５０との間には、溝３５，４５とパイプ５０との間の第３間隙２４、及び、貫通孔３６とパイプ５０との間の第４間隙２５を有する。第１間隙２２、第２間隙２３、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６はつながっている。

【0032】

第２間隙２３の大きさは、第３間隙２４の大きさよりも十分に小さく設定することが望ましい。第３間隙２４は、パイプ５０の外周の半分以上の範囲において０．４ｍｍ以下に設定することが望ましい。なお、第１分割面３１と第１分割面４１とが接するように固定したり、溝３５，４５と湾曲部５１の一部とが接するように固定したりしても良い。

【0033】

次に、開口部３８からろう材１４１を入れて、凹部３７と延長部５２の外周面との間の空間２８にろう材１４１を配置する。ろう材１４１は、線状、粉体もしくは粉体を固めた固形物、ペースト状のものが用いられる。空間２８の体積は、少なくとも第１間隙２２、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６の体積の総和よりも大きい。以上のようにして、第１部材３０、パイプ５０及び第２部材４０を固定し、空間２８にろう材１４１を配置した組立体１４０が作られる。

【0034】

次いで、加熱工程において、組立体１４０は、空間２８に配置されたろう材１４１が空間２８から落下しない向きのまま真空熱処理炉において加熱される。加熱工程における加熱温度は、少なくともろう材１４１が融解する温度よりも高く、金属膜４６が融解する温度よりも低く設定する。

【0035】

加熱工程において、ろう材１４１は融点を超えた温度で溶け始める。ろう材１４１は溶けてろう材１４１よりも流動性の高いろう材２１となる。貫通孔３６は分割面が存在しないから、ろう材２１が貫通孔３６の外に漏れ出さないようにできる。貫通孔３６は溝３５，４５と連続しているから、ろう材２１が貫通孔３６から溝３５，４５に流下する。流下したろう材２１は、第１間隙２２、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６を満たす。空間２８の体積は、少なくとも第１間隙２２、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６の体積の総和よりも大きいので、第１間隙２２、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６を満たすのに十分な量のろう材１４１を空間２８に配置できる。

【0036】

第１間隙２２、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６に満たされたろう材２１と溶けずに残っている金属膜４６とが、第２間隙２３と、第２分割面４２の溝４５及び第１分割面４１と接する縁と、第５間隙２６の一部とで接して、ろう材２１の成分を含む合金２７が作られる。合金２７は第２間隙２３、第２分割面４２の溝４５及び第１分割面４１と接する縁、及び、第５間隙２６において第１部材３０、第２部材４０及びろう材２１と接している。第２間隙２３と第５間隙２６とに形成される合金２７はつながっている。

【0037】

合金２７の融点は、ろう材２１の融点よりも高く、加熱工程における加熱温度よりも低いから、加熱に合金２７は凝固する。凝固した合金２７によって第２間隙２３及び第２分割面３２と第２分割面４２との間のわずかな隙間は閉塞状態となる。その結果、加熱工程においてろう材２１の流動を止めるから、第１部材３０と第２部材４０との間からのろう材２１の漏れを低減できる。金属膜４６とろう材２１とが合金化する組み合わせは銅とニッケルろうに限定されない。合金２７の融点がろう材２１の融点よりも高い組み合わせであれば用いることができる。

【0038】

第１部材３０及び第２部材４０が鋼であれば、ろう材１４１を溶かすために組立体１４０を加熱するときに、第１部材３０及び第２部材４０の焼入れを行うのが望ましい。この場合、第１部材３０及び第２部材４０の焼入れと別に、ろう付けのための工程を設けなくても済む。

【0039】

パイプ５０が銅製であって、ろう材２１がニッケルろうであるから、パイプ５０とろう材２１とが接する部分では、加熱されてパイプ５０のろう材２１に対する濡れ性が向上する。ろう材２１がパイプ５０の表面に付着しやすくなるので、ろう材２１をパイプ５０の表面に行き渡らせやすくできる。

【0040】

組立体１４０は、窒素やアルゴンガスなどの不活性ガスなどによって冷却される。このとき第１間隙２２、第３間隙２４、第４間隙２５及び第５間隙２６に満たされたろう材２１は凝固して、第１部材３０、第２部材４０及びパイプ５０を接合する。

【0041】

図６及び図７を参照して第２実施の形態における冷却構造体６０について説明する。第１実施の形態では、第１部材３０及び第２部材４０が径方向に分割される場合について説明した。これに対し第２実施の形態では、第１部材７０及び第２部材８０が軸方向に分割される場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0042】

図６は第２実施の形態における冷却構造体６０の断面図である。図７は図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線における冷却構造体６０の断面図である。冷却構造体６０は、第１部材７０、第２部材８０及びパイプ９０がろう材２１によって接合される一体物である。

【0043】

第１部材７０は、第１面３０ａにつながり互いに対向する第２分割面７２，７２が設けられている。第２分割面７２，７２は、直径が異なり中心が同じ円筒面である。第２分割面７２，７２をつなぐ第１分割面７１は、孔３４の全周に沿って延びる環状の平面である。

【0044】

第１分割面７１には、第１分割面７１の周の半分以上まで延びる、断面が半円の溝７３が設けられている。第１部材７０には、溝７３の周方向の端にそれぞれつながり、第１分割面７１から第２面３０ｂまで突き抜ける貫通孔７４，７４が設けられている。貫通孔７４の半径は溝７３の半径に等しい。第１部材７０の第２面３０ｂに開口する凹部７５は、貫通孔７４につながっている。凹部７５は、第２面３０ｂに開口部７６を設ける。凹部７５の半径は貫通孔７４の半径よりも大きい。第１部材７０は第１面３０ａと第２面３０ｂに外周面７７がつながる。

【0045】

第２部材８０は、第１分割面８１を底面とし、第１分割面８１の反対側の外面８３を有し、第１分割面８１と外面８３とをつなぐ第２分割面８２，８２を側面とする円筒状の部材である。第１分割面８１には、第１分割面８１の周の半分以上まで延びる、断面が半円の溝８４が設けられている。

【0046】

パイプ９０は、溝７３、８４に配置される湾曲部９１と、湾曲部９１の両端につながる延長部９２と、を備える。延長部９２は、貫通孔７４の中に配置され開口部７６から外側に突出する。パイプ９０の半径は、第１部材７０の溝７３及び貫通孔７４、第２部材８０の溝８４の半径よりもわずかに小さい。溝８４は、第１部材７０の溝７３との間で、湾曲部９１を挟む挟持部である。

【0047】

冷却構造体６０は、第１部材７０の第１分割面７１と第２部材８０の第１分割面８１とが、ろう材２１によって接合される。第２分割面７２，８２の間は合金２７によって金属膜４６を介して接合される。湾曲部９１は、ろう材２１によって溝７３，８４の間に接合される。延長部９２は、貫通孔７４の中に配置されている部分が、ろう材２１によって貫通孔７４と接合される。合金２７は第１部材７０、第２部材８０及びろう材２１に接する。

【0048】

第１部材７０、第２部材８０及びパイプ９０の材料、表面処理などの方法は、第１実施の形態における第１部材３０、第２部材４０及びパイプ５０の材料、表面処理などの方法と同様である。第２実施の形態によれば、第１実施の形態と同様に第１部材７０、パイプ９０及び第２部材８０がろう材２１、金属膜４６及び合金２７によってそれぞれ接合されているから、第１実施の形態と同様の効果を実現できる。

【0049】

さらに第２実施の形態によれば、パイプ５０の延長部９２は、第２面３０ｂから突出しているから、第２の流体を供給、排出するための経路を孔３４に対して平行に設けることができる。

【0050】

図８及び図９を参照して第３実施の形態における冷却構造体１００について説明する。第２実施の形態では、パイプ９０の延長部９２が、第１部材７０の第２面３０ｂから突き出す場合について説明した。これに対し第３実施の形態では、パイプ１３０の延長部１３２が、第１部材１１０の外周面１１９から突き出す場合について説明する。なお、第１実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図８は第３実施の形態における冷却構造体１００の断面図である。図８は、軸線Ｏに直交する平面であってパイプ１３０の中心を通る平面で切断した断面図である。図９は図８のＩＸ－ＩＸ線における冷却構造体１００の断面図である。冷却構造体１００は、第１部材１１０、第２部材１２０及びパイプ１３０がろう材２１によって接合される一体物である。

【0051】

第１部材１１０は、小径部１１７と、小径部１１７の軸方向に隣接する大径部１１８とを有する円筒状の部材である。第１部材１１０は、第２面３０ｂにつながる円筒面である第２分割面１１２、及び、第２分割面１１２につながる第１分割面１１１が設けられている。第１分割面１１１は、大径部１１８の外周面１１９につながり孔３４の周に沿って延びる環状の平面である。

【0052】

第１分割面１１１には、第１分割面１１１の周の半分以上まで延びる、断面が半円の第１溝１１３が設けられている。第１分割面１１１には、第１溝１１３の周方向の端にそれぞれつながり、外周面１１９まで延びる第２溝１１４が設けられている。第２溝１１４の半径は第１溝１１３の半径に等しい。第１部材１１０の外周面１１９に開口する凹部１１５は、第２溝１１４につながっている。凹部１１５は、外周面１１９に開口部１１６を設ける。凹部１１５の半径は第２溝１１４の半径よりも大きい。

【0053】

第２部材１２０は、第１分割面１２１と第１分割面１２１の反対側の外面１２３とをつなぐ第２分割面１２２を有する円筒状の部材である。第２分割面１２２は円筒面であり、第１分割面１２１には、第１分割面１２１の周の半分以上まで延びる、断面が半円の第１溝１２４が設けられている。第１分割面１２１には、第１溝１２４の周方向の端にそれぞれつながる第２溝１２５が設けられている。第２溝１２５の半径は第１溝１２４の半径に等しい。第２溝１２５には凹部１２６がつながっている。凹部１２６の半径は第２溝１２５の半径よりも大きい。

【0054】

パイプ１３０は、第１溝１１３，１２４に配置される湾曲部１３１と、湾曲部１３１につながる延長部１３２と、を備える。延長部１３２は第２溝１１４，１２５に配置され、開口部１１６の外に突出する。第１溝１２４は、第１部材１１０の第１溝１１３との間で湾曲部１３１を挟み込む挟持部である。

【0055】

冷却構造体１００は、第１部材１１０の第１分割面１１１と第２部材１２０の第１分割面１２１との間のうち第１溝１１３より孔３４に近い部分がろう材２１によって接合され、第１溝１１３より外周面１１９に近い部分が合金２７によって金属膜４６を介して接合される。第２分割面１１２，１２２の間は合金２７によって金属膜４６を介して接合される。湾曲部１３１は、ろう材２１によって溝１１３，１２４と接合される。延長部１３２は、第２溝１１４，１２５の中に配置されている部分が、ろう材２１によって第２溝１１４，１２５と接合される。

【0056】

第１部材１１０、第２部材１２０及びパイプ１３０の材料、表面処理などの方法は、第１実施の形態における第１部材３０、第２部材４０及びパイプ５０の材料、表面処理などの方法と同様である。第３実施の形態によれば、第１実施の形態と同様に第１部材１１０、パイプ１３０及び第２部材１２０がろう材２１、金属膜４６及び合金２７によってそれぞれ接合されるから、第１実施の形態と同様の効果を実現できる。

【0057】

実施の形態では、第１部材３０，７０，１１０と第２部材４０，８０，１２０の各分割面は、第１の流体が通過する孔３４の表面に表れない。第１部材３０，７０，１１０は、第１の流体が通過する孔３４の表面に各分割面が存在せず、ろう材２１、金属膜４６及び合金２７が第１の流体に触れないから、第１の流体による各分割面に接合されるろう材２１、金属膜４６及び合金２７の劣化を防止できる。よって各分割面のろう材２１、金属膜４６及び合金２７の劣化による冷却構造体２０，６０，１００の破損を防ぐことができる。

【0058】

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら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内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

【0059】

実施形態では、冷却構造体２０，６０，１００が配置された金型１はダイカスト鋳造用の金型であるが、重力鋳造、低圧鋳造またはそのほかの金型を用いる鋳造用の金型に冷却構造体２０，６０，１００を配置することは当然可能である。

【0060】

実施形態では、鋳込み口ブッシュやスプルーブッシュと呼ばれる部品を例示して冷却構造体２０，６０，１００を説明したが、これに限られるものではない。孔３４の中を流体が通るものであって、パイプ５０，９０，１３０を流れる流体によって冷却するものに冷却構造体２０，６０，１００を適用することは当然可能である。例えば、溶融炉の溶融出口部品などに冷却構造体２０，６０，１００を適用できる。

【0061】

実施形態では、第２部材４０，８０，１２０が設けられる冷却構造体２０，６０，１００を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第２部材４０，８０，１２０を省略して、第１部材３０，７０，１１０とパイプ５０，９０，１３０とをろう材２１で接合することは当然可能である。

【0062】

実施形態では、第２部材４０，８０，１２０は、第２分割面４２，８２，１２２、第３分割面４３の面の全体に金属膜４６が設けられているが、ろう材２１と合金２７を形成する最少量だけ金属膜４６を設けることは当然可能である。ただし、合金２７は、第１部材３０，７０，１１０、第２部材４０，８０，１２０及びろう材２１と接している必要がある。

【0063】

実施形態では、パイプ５０，９０，１３０は、断面が円であるが、必ずしもこれに限定されない。パイプ５０，９０，１３０の断面を楕円や多角形にすることは当然可能である。この場合、第１部材３０，７０，１１０及び第２部材４０，８０，１２０に形成される溝は、パイプ５０，９０，１３０に対応した形状にすることが望ましい。第１部材３０，７０，１１０及び第２部材４０，８０，１２０は記載した実施内容に限らず、第１部材３０，７０，１１０又は第２部材４０，８０，１２０のどちらか一方に溝を形成することは当然可能である。

【0064】

実施形態では、第１部材３０７０，１１０に配置されるパイプ５０，９０，１３０は１つであるが、溝３５等を複数設けることにより、パイプ５０，９０，１３０を複数配置することは当然可能である。

【0065】

第２実施の形態では、第２部材８０をパイプ９０の端が突出している方向と反対から第１部材７０に取り付ける形状にしたが、第２部材８０に貫通孔、凹部を設けてパイプ９０の端が突出している方向から第１部材７０に取り付けても良い。この場合、第１部材７０と第２部材８０とを接合している第２分割面７２，８２は、パイプ９０よりも第１面３０ａ側に存在しないので、凹部７５からろう材２１を流下させても冷却構造体６０の外側へのろう材２１の漏れを低減できる。

【0066】

第２実施の形態では、パイプ９０をＣ字状にしたが、必ずしもこれに限定されない。螺旋状のパイプ９０を設けることは当然可能である。この場合、螺旋状のパイプ９０の軸線方向に重なる部分の間隙の体積（隙間）が大きくなるので、凹部７５に配置するろう材１４１の量を増やし、延長部９２を軸線Ｏ方向に重ならないように配置する。

【符号の説明】

【0067】

２０，６０，１００ 冷却構造体
２１ ろう材
２４ 間隙（第３間隙）
２５ 間隙（第４間隙）
２７ 合金
２８ 空間
３０，７０，１１０ 第１部材
３０ａ 第１面
３０ｂ 第２面
３４ 孔
３６，７４ 貫通孔
３７，７５、１１５ 凹部（第１部材）
４０，８０，１２０ 第２部材
４５，８４ 挟持部（溝）
４６ 金属膜
５０，９０，１３０ パイプ
５１，９１，１３１ 湾曲部
５２，９２，１３２ 延長部
１２４ 挟持部（第１溝）
１２６ 凹部（第２部材）
１４０ 組立体
１４１ ろう材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】