(57)【要約】【課題】駆動機構を設けることなしに、複数の上下型の軸ずれおよび傾きを調整可能な光学素子成形型を提供する。【解決手段】複数組の上型１１０および下型１２０と、各組の上型および下型が摺動可能な状態で挿入される複数の貫通孔１３４が配された共通胴型１３０と、複数の貫通孔に囲まれるように共通胴型の内側に配され、熱膨張により複数組の上型および下型を共通胴型の外側方向へ押圧して複数の貫通孔の孔面に押当てる型押部材１４０と、を備える。これにより、複数組の上下型が熱膨張した型押部材により共通胴型の外側方向へ押圧されて貫通孔の孔面に対して押当てられるので、駆動機構を設けることなしに複数の上下型の軸ずれおよび傾きを調整することができる。【選択図】図１
2010018464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数組の上型および下型と、
前記各組の上型および下型が摺動可能な状態で挿入される複数の貫通孔が配された共通胴型と、
前記複数の貫通孔に囲まれるように前記共通胴型の内側に配され、熱膨張により前記複数組の上型および下型を前記共通胴型の外側方向へ押圧して前記複数の貫通孔の孔面に押当てる型押部材と、
を備える光学素子用成形型。
【請求項２】
前記共通胴型には、前記複数の貫通孔が同一円周上に配される、請求項１に記載の光学素子用成形型。
【請求項３】
複数の共通胴型が同心状に配され、
最も内側の共通胴型の内側、および前記同心状に配された複数の共通胴型の間には、前記型押部材が各々に配される、請求項１または２に記載の光学素子用成形型。
【請求項４】
前記型押部材は、前記複数組の上型および下型のうち上型を前記共通胴型の外側方向へ押圧して前記複数の貫通孔の孔面に押当てる第１の型押部材、および前記複数組の上型および下型のうち下型を前記共通胴型の外側方向へ押圧して前記複数の貫通孔の孔面に押当てる第２の型押部材からなる、請求項１から３のいずれかに記載の光学素子用成形型。
【請求項５】
前記型押部材の周面には、熱膨張により前記複数組の上型および下型を前記共通胴型の外側方向へ押圧する凹部または凸部が設けられる、請求項１から４のいずれかに記載の光学素子用成形型。
【請求項６】
前記複数組の上型および下型が押当てられる前記複数の貫通孔の孔面には、前記共通胴型の中心軸に直交する断面上でＶ字状の凹部が設けられる、請求項１から５のいずれかに記載の光学素子用成形型。
【請求項７】
最も内側に配される前記型押部材は、前記共通胴型の中心軸に直交する断面上で環状に形成され、前記型押部材を囲むように配された複数の貫通孔に対応して分割される、請求項１から６のいずれかに記載の光学素子用成形型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子用成形型に係り、特に多数個取りのプレス成形を可能にする成形型に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レンズ、プリズムや光通信部品など、高い光学特性を要求されるガラス製の光学素子がプレス成形により大量生産されている。プレス成形では、所定の形状に形成された成形素材（プリフォーム）を用意し、成形素材を高精度の成形面を備えた成形型内に配置する。そして、成形型を介して成形素材をガラスの屈伏点付近の温度まで加熱した後にプレスし、成形面の形状を成形素材に転写することで光学素子を成形する。
【０００３】
成形型は、一組または複数組の上型および下型、上下型が挿通される胴型からなり、上型／下型は、プレス時に胴型により上下型の軸ずれおよび傾きを規制された状態で胴型内を摺動する。したがって、上下型の軸ずれおよび傾きを規制するために、成形型の加工精度が要求されるとともに、胴型に対して上下型を非常に高い精度で組込むことが要求される。しかし、成形型の加工精度、および胴型に対する上型／下型の摺動性を考慮すると、組込み精度の向上には自ずと限界が生じる。
【０００４】
このため、下記特許文献１には、プレス時に上下型を成形型の軸と直交する方向から挟み込むように加圧して、上下型の軸ずれおよび傾きを調整する調整機構を有するプレス成形装置が記載されている。このプレス成形装置は、加熱、プレス、冷却を含む一連の成形工程をバッチ処理するバッチ式の成形装置であり、調整機構を駆動する駆動機構を備えている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５７８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載される成形装置は、１つの胴型に複数組の上型および下型を組み込み、多数の光学素子を同時に成形する多数個取りのプレス成形を行う場合には適していない。また、上下型を成形型の軸と直交する方向、つまり上下型の外側から挟みこむように加圧するために、成形装置自体が大型化してしまう。また、加熱室、プレス室、冷却室を含む複数の成形処理室間で成形型を移動させて一連の成形工程を連続処理する連続式（モールドトランスファー方式）の成形装置では、上下型の軸ずれおよび傾きを調整する調整機構を設け、さらに調整機構を駆動する駆動機構を設けることが困難となる。
【０００７】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、駆動機構を設けることなしに複数の上下型の軸ずれおよび傾きを調整可能な、新規かつ改良された光学素子成形型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の観点によれば、複数組の上型および下型と、各組の上型および下型が摺動可能な状態で挿入される複数の貫通孔が配された共通胴型と、複数の貫通孔に囲まれるように共通胴型の内側に配され、熱膨張により複数組の上型および下型を共通胴型の外側方向へ押圧して複数の貫通孔の孔面に押当てる型押部材と、を備える光学素子用成形型が提供される。
【０００９】
かかる構成によれば、複数組の上下型が熱膨張した型押部材により共通胴型の外側方向へ押圧されて貫通孔の孔面に対して押当てられるので、駆動機構を設けることなしに複数の上下型の軸ずれおよび傾きを調整することができる。
【００１０】
また、上記共通胴型には、複数の貫通孔が同一円周上に配されてもよい。これにより、同一円周上に配された複数の上下型を有する成形型において、複数の上下型の軸ずれおよび傾きが調整された状態で、多数個取りによるプレス成形を行うことができる。
【００１１】
また、複数の共通胴型が同心状に配され、最も内側の共通胴型の内側、および同心状に配された複数の共通胴型の間には、型押部材が各々に配されてもよい。これにより、同心状に配された複数の上下型を有する成形型において、複数の上下型の軸ずれおよび傾きが調整された状態で、多数個取りによるプレス成形を行うことができる。
【００１２】
また、上記型押部材は、複数組の上型および下型のうち上型を共通胴型の外側方向へ押圧して複数の貫通孔の孔面に押当てる第１の型押部材、および複数組の上型および下型のうち下型を共通胴型の外側方向へ押圧して複数の貫通孔の孔面に押当てる第２の型押部材からなるようにしてもよい。これにより、型押部材が第１および第２の型押部材として構成されるので、上下型に各々に対応する型押部材に対して外形の調整、材料の変更を行うことが容易となり、上型および下型を互いに異なるクリアランスを伴って貫通孔の孔面に対して押当てることができる。
【００１３】
また、上記型押部材の周面には、熱膨張により複数組の上型および下型を共通胴型の外側方向へ押圧する凹部または凸部が設けられてもよい。これにより、型押部材の周面に設けられた凹部または凸部により上下型と型押部材との間で十分な接触が確保されるので、上下型の押圧方向を正確に規制することができる。
【００１４】
また、上記複数組の上型および下型が押当てられる複数の貫通孔の孔面には、共通胴型の中心軸に直交する断面上でＶ字状の凹部が設けられてもよい。これにより、貫通孔の孔面に設けられたＶ字状の凹部に対して上下型が押当てられるので、貫通孔の孔面に対する上下型の位置決めを正確に規制することができる。
【００１５】
また、最も内側に配される型押部材は、共通胴型の中心軸に直交する断面上で環状に形成され、型押部材を囲むように配された複数の貫通孔に対応して分割されてもよい。これにより、各組の上下型で生じている組込み誤差に応じて、分割された型押部材間で共通胴型の外側方向への相対的な移動量が調整された状態で、各組の上下型を貫通孔の孔面に対して押当てることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、駆動機構を設けることなしに複数の上下型の軸ずれおよび傾きを調整可能な光学素子成形型を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付した図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る成形型１００を含むプレス成形装置を示す模式図である。図２は、図１に示した成形型１００を示す斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、プレス成形装置は、成形型１００、上プレート１０、下プレート１２、加熱ランプ１４、断熱筒１６、上軸１８、下軸２０、駆動装置２２、荷重検出装置２４、制御装置２６を含んで構成される。成形型１００の下方には下軸２０により支持された下プレート１２が配され、成形型１００の上方には上軸１８により支持された上プレート１０が配される。成形型１００の周囲には、加熱ランプ１４が配され、成形型１００、上プレート１０、下プレート１２、加熱ランプ１４の周囲には、成形型１００、上プレート１０、下プレート１２、加熱ランプ１４を含む成形室２８を囲む断熱筒１６が配される。駆動装置２２は、下軸２０を介して下プレート１２を昇降させ、荷重検出装置２４は、プレス荷重を検出する。制御部２６は、成形型１００に装着された熱電対（不図示）の検出温度、荷重検出装置２４の検出荷重などに応じて、加熱ランプ１４、駆動装置２２、図示されていない冷却装置およびパージ装置などを制御する。下プレート１２上に載置された成形型１００は、下プレート１２が上昇することで上プレート１０に対して押当てられ、成形空間１６０に配置された成形素材１をプレスする。
【００２０】
図１および図２に示すように、成形型１００は、複数組の上型１１０および下型１２０、共通胴型１３０、型押部材１４０、保持台１５０を含んで構成される。上型１１０および下型１２０は、円柱状の本体部１１２、１２２、本体部１１２、１２２の一端に設けられたフランジ部１１４、１２４からなり、本体部１１２、１２２の他端には成形面１１６、１２６が設けられている。共通胴型１３０は、円筒状の外形を有し、中央部に設けられた円柱状の格納空間１３２（図２では、型押部材１４０が格納されている空間に相当する。）、同一円周上に同一の間隔で設けられた複数の貫通孔１３４、貫通孔１３４の孔面から共通胴型１３０の外周面に向けて設けられた通気孔１３６を有する。型押部材１４０は、共通胴型１３０よりも線膨張係数の高い材料からなり、略円柱状の外形を有し、共通胴型１３０の格納空間１３２に配置される。保持台１５０は、下型１２０を支持し、成形時の押圧力を下型１２０に伝達する。
【００２１】
共通胴型１３０を形成する材料としては、タングステン合金、マグネシウム合金などの超硬合金、ガラス状炭素、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ステンレススチール（ＳＵＳ）などが例示的に列挙される。これらの材料の線膨張係数の一例は、ガラス状炭素３．４ｘ１０−６／℃、炭化ケイ素４．１ｘ１０−６／℃、超硬合金４．７〜４．９ｘ１０−６／℃、ステンレススチール９．９ｘ１０−６／℃である。このため、例えば、共通胴型１３０をガラス状炭素で形成する場合には、型押部材１４０を炭化ケイ素で形成することで、共通胴型１３０よりも線膨張係数の高い材料で型押部材１４０を形成することができる。
【００２２】
成形型１００の組立に際して、複数の下型１２０は、保持台１５０に対して組立てられる。共通胴型１３０は、下面が下型１２０のフランジ部１２４の上面に当接し、貫通孔１３４の孔面が下型１２０の本体部１２２の周面に摺接するように、保持台１５０および下型１２０に対して組立てられる。型押部材１４０は、格納空間１３２に格納された状態で、下面が下型１２０のフランジ部１２４の上面に当接し、周面が下型１２０の本体部１２２の周面および共通胴型１３０の内周面に摺接するように、保持台１５０および下型１２０に対して組立てられる。複数の上型１１０は、本体部１１２の周面が共通胴型１３０の貫通孔１３４の孔面および型押部材１４０の周面に摺接するように、共通胴型１３０および型押部材１４０に対して組立てられる。そして、共通胴型１３０および型押部材１４０は、それらが下型１２０のフランジ部１２４の上面に当接するように配置されている状態で、各々の下面に対する熱伝達が行われるように、保持台１５０に近接して配されるように構成されている。
【００２３】
なお、加熱工程前の状態で、共通胴型１３０と型押部材１４０との間には、後述する所定の膨張ギャップＧが形成される。上型１１０は、本体部１１２の周面が貫通孔１３４の孔面および型押部材１４０の周面と摺接するように、共通胴型１３０および型押部材１４０に対して配される。成形型１００が組立てられた状態で、上型１１０の成形面１１６、下型１２０の成形面１２６、および貫通孔１３４の孔面により、共通胴型１３０内には光学素子を成形するための成形空間１６０が形成される。共通胴型１３０内の各成形空間１６０は、通気孔１３６を通じて共通胴型１３０の外部に連通される。
【００２４】
プレス成形装置では、前処理工程、パージ工程、加熱工程、プレス工程、冷却工程、後処理工程からなるプレス成形処理が行われる。前処理工程では、保持台１５０、複数の下型１２０、共通胴型１３０、および型押部材１４０が組立てられた状態で、複数の下型１２０の成形面１２６上に成形素材１が配置され、複数の上型１１０が組立てられる。ここで、上型１１０は、成形面１１６が成形素材１に当接し、フランジ部１１４の下面が共通胴型１３０の上面に当接していない状態で、共通胴型１３０および型押部材１４０に対して配される。パージ工程では、成形室２８内の空気が不活性ガスに置換され、成形空間１６０内の空気も通気孔１３６を通じて不活性ガスに置換される。
【００２５】
加熱工程では、成形型１００の周囲に配された加熱ランプ１４により、成形型１００を通じて成形素材１がガラスの屈伏点付近の温度まで加熱される。プレス工程では、上型１１０を下型１２０に対してプレスすることで、上型１１０および下型１２０の成形面１１６、１２６が成形素材１に転写される。ここで、上型１１０は、フランジ部１１４の下面が共通胴型１３０の上面に当接することで、下型１２０に対するプレス量を規制される。また、成形空間１６０に密閉されたガスは、通気孔１３６を通じて共通胴型１３０の外部に排出される。なお、通気孔１３６は、微細孔からなり、加熱軟化した成形素材１が排出されないように構成されている。冷却工程では、成形室２８内に冷却ガスが供給され、成形素材１から成形された光学素子が成形型１００を通じて所定の冷却温度まで冷却される。後処理工程では、複数の上型１１０、または（選択的に型押部材１４０と併せて）共通胴型１３０が成形型１００から取り外され、複数の下型１２０から複数の光学素子が取出される。
【００２６】
図３および図４は、図１に示した成形型１００の動作を説明する説明図である。図３には、図２に示した成形型１００を構成する１組の上型１１０および下型１２０について、加熱工程前の状態（Ａ）および加熱工程後の状態（Ｂ）が示されている。図４には、図２に示した成形型１００を構成する複数組の上型１１０の横断面（図３に示すＡ−Ａ断面に相当する。）について、図３に対応するように、加熱工程前の状態（Ａ）および加熱工程後の状態（Ｂ）が示されている。なお、以下に示す図では、説明の便宜上、共通胴型１３０に対する上下型１１０、１２０の組込み誤差に相当する隙間Ｅおよび膨張ギャップＧを誇張して表現している。
【００２７】
図３（Ａ）に示すように、上下型１１０、１２０と共通胴型１３０との間には、上下型１１０、１２０の軸ずれおよび傾きなどに起因して上下型１１０、１２０の組込み誤差が生じている。以下では、説明の便宜上、全組の上下型１１０、１２０において、上型１１０が本来の組込み位置よりも共通胴型１３０の内側に組込まれることで、上下型１１０、１２０の軸ずれによる組込み誤差が生じている場合について説明する。しかし、他の組込み状態において上下型１１０、１２０の軸ずれおよび傾きによる組込み誤差が生じている場合も、成形型１００の動作を同様に説明することができる。
【００２８】
図４（Ａ）に示すように、加熱工程前の成形型１００では、共通胴型１３０と型押部材１４０との間に所定の膨張ギャップＧが形成されている。そして、全組の上下型１１０、１２０において、上型１１０は、共通胴型１３０の内側では型押部材１４０に接し、外周側では貫通孔１３４の孔面との間に組込み誤差に相当する隙間Ｅを生じさせている。また、図４（Ａ）には示されていないが、下型１２０は、共通胴型１３０の内側では型押部材１４０との間に隙間Ｅを生じさせ、外周側では貫通孔１３４の孔面に接している。なお、ここでは、説明の便宜上、全組の上下型１１０、１２０が同一の組込み状態で組込まれている場合を想定しているが、各組の上下型１１０、１２０が互いに異なる組込み状態で組込まれていてもよい。
【００２９】
図３（Ｂ）に示すように、加熱工程では、加熱された成形型１００を通じて成形素材１が加熱されて軟化する。また、加熱工程では、成形型１００を通じて型押部材１４０が加熱され、型押部材１４０が共通胴型１３０の外側方向へ所定の膨張量で膨張することで、上下型１１０、１２０が共通胴型１３０の外側方向へ押圧されて貫通孔１３４の孔面に対して押当てられる。
【００３０】
図４（Ｂ）に示すように、加熱工程後の成形型１００では、本来の組込み位置よりも共通胴型１３０の内側に組込まれていた上型１１０が共通胴型１３０の外側方向へ押圧されて貫通孔１３４の孔面に対して押当てられることで、加熱工程前の成形型１００で生じていた上下型１１０、１２０の軸ずれが解消される。ここで、上型１１０の本体部１１２の周面と貫通孔１３４の孔面との間では、上型１１０の摺動のために最低限のクリアランスが確保される。そして、プレス工程では、上下型１１０、１２０の組込み誤差が解消された状態で、上型１１０が下型１２０に対してプレスされ、上下型１１０、１２０の成形面１１６、１２６が成形素材１に転写される。
【００３１】
以上説明したように、第１の実施形態に係る成形型１００によれば、同一円周上に配される上下型１１０、１２０が熱膨張した型押部材１４０により共通胴型１３０の外側方向へ押圧されて貫通孔１３４の孔面に対して押当てられるので、駆動機構を設けることなしに複数の上下型１１０、１２０の軸ずれおよび傾きを調整することができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、略円柱状の型押部材１４０を用いる場合について説明したが、略円柱状の代わりに、例えば、略正多角柱状など、他の形状を有する型押部材を、型押部材の各側面に対応して配された複数の貫通孔により囲まれるように共通胴型の内側に配してもよい。この場合も、他の形状を有する型押部材の熱膨張により複数組の上型および下型が共通胴型の外側方向へ押圧されて複数の貫通孔の孔面に押当てられるので、複数の上下型の軸ずれおよび傾きを調整することができる。
【００３３】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る成形型２００を示す斜視図である。以下では、第２の実施形態に係る成形型２００について説明するが、第１の実施形態に係る成形型１００と重複する説明は省略する。図５に示すように、第２の実施形態に係る成形型２００は、第１の実施形態に係る成形型１００と同様に、複数組の上型２１０および下型２２０、共通胴型２３０、型押部材２４０、保持台２５０を含んで構成される。成形型２００において、共通胴型２３０は、略円柱状の外形を有し、中央部に設けられた環状の第１および第２の格納空間２３２、２３３（図５では、後述する第１および第２の型押部材２４０、２４５が格納されている空間に相当する。）、同一円周上に同一の間隔で設けられた複数の貫通孔２３４、貫通孔２３４の孔面から共通胴型２３０の外周面に向けて設けられた通気孔２３６を有する。型押部材は、共通胴型２３０よりも線膨張係数の高い材料からなり、円筒状の外形を有する第１および第２の型押部材２４０、２４５から構成されている。
【００３４】
成形型２００の組立については、格納空間１３２に型押部材１４０が格納される代わりに、第１の格納空間２３２に第１の型押し部材２４０が格納され、第２の格納空間２３３に第２の型押部材２４５が格納される以外は、第１の実施形態に係る成形型１００の場合と同様である。
【００３５】
そして、共通胴型２３０および型押部材２４０は、それらが下型２２０のフランジ部２２４の上面に当接するように配置されている状態で、各々の下面に対する熱伝達が行われるように、保持台２５０に近接して配されるように構成されている。上型２１０は、本体部２１２の周面が貫通孔２３４の孔面および第２の型押部材２４５の外周面と摺接するように、共通胴型２３０および第２の型押部材２４５に対して配される。
【００３６】
図６は、図５に示した成形型２００の動作を説明する説明図である。なお、図６には、図３の場合と同様に、加熱工程前の状態（Ａ）および加熱工程後の状態（Ｂ）が示されている。以下では、図６を参照しながら、成形型２００の動作について説明する。
【００３７】
図６（Ａ）に示すように、上下型２１０、２２０と共通胴型２３０との間には、上下型２１０、２２０の軸ずれおよび傾きなどに起因して上下型２１０、２２０の組込み誤差が生じている。また、加熱工程前の成形型２００では、共通胴型２３０と第１および第２の型押部材２４０、２４５との間に所定の膨張ギャップＧ１、Ｇ２が各々に形成されている。なお、膨張ギャップＧ１、Ｇ２は、同一の間隔として設定されてもよく、互いに異なる間隔として設定されてもよい。そして、全組の上下型２１０、２２０において、上型２１０は、共通胴型２３０の内側では第２の型押部材２４５に接し、外周側では貫通孔２３４の孔面との間に組込み誤差に相当する隙間Ｅ２を生じさせている。また、下型２２０は、共通胴型２３０の内側では第１の型押部材２４０との間に隙間Ｅ１を生じさせ、外周側では貫通孔２３４の孔面に接している。
【００３８】
図６（Ｂ）に示すように、加熱工程では、成形型２００を通じて第１および第２の型押部材２４０、２４５が加熱され、第１および第２の型押部材２４０、２４５が共通胴型２３０の外側方向へ所定の膨張量で各々に膨張することで、上下型２１０、２２０が共通胴型２３０の外側方向へ別々に押圧されて貫通孔２３４の孔面に対して押当てられる。そして、加熱工程後の成形型２００では、本来の組込み位置よりも共通胴型２３０の内側に組込まれていた上型２１０が共通胴型２３０の外側方向へ押圧されて貫通孔２３４の孔面に対して押当てられることで、加熱工程前の成形型２００で生じていた上下型２１０、２２０の軸ずれが解消される。
【００３９】
プレス工程では、貫通孔２３４に対して上型２１０が摺動することで、下型２２０に対して上型２１０がプレスされる。このため、下型２２０の本体部２２２の周面と貫通孔２３４の孔面との間では、下型２２０の摺動のためにクリアランスを確保する必要がないが、上型２１０の本体部２１２の周面と貫通孔２３４の孔面との間では、上型２１０の摺動のために最低限のクリアランスを確保する必要がある。このため、上型２１０および下型２２０は、互いに異なるクリアランスを伴って貫通孔２３４の孔面に対して押当てられることが望ましいが、同一部材からなる型押部材では、外径の調整、材料の変更を行うことが困難となる。しかし、型押部材を第１および第２の型押部材２４０、２４５により構成することで、外径の調整、材料の変更が容易となり、上型２１０および下型２２０を互いに異なるクリアランスを伴って貫通孔２３４の孔面に押当てることができる。
【００４０】
図７〜図１０は、本発明の第３〜第６の実施形態に係る成形型３００、４００、５００、６００の動作を説明する説明図である。図７〜図１０には、成形型３００、４００、５００、６００を構成する複数組の上型３１０、４１０、５１０、６１０の横断面（図３に示すＡ−Ａ断面に相当する。）について、加熱工程前の状態（Ａ）および加熱工程後の状態（Ｂ）が示されている。
【００４１】
第３〜第６の実施形態に係る成形型３００、４００、５００、６００は、共通胴型３３０、４３０、５３０、６３０および型押部材３４０、４４０、５４０、６４０を除いて、第１の実施形態に係る成形型１００と同様の構成を有する。以下では、第３〜第６の実施形態に係る成形型３００、４００、５００、６００について説明するが、第１の実施形態に係る成形型１００と重複する説明は省略する。
【００４２】
第３の実施形態に係る成形型３００では、第１の実施形態に係る成形型１００に比して、複数の貫通孔３３４が格納空間３３２に対して共通胴型３３０の内側に配置されている。また、型押部材３４０の周面には、上下型３１０、３２０の本体部３１２、３２２の周面との間で十分な接触を確保するために、曲面状の凹部３４２が同一の間隔で設けられている。なお、型押部材３４０では、曲面状の凹部３４２の代わりにＶ字状の凹部が設けられてもよい。これにより、第１の実施形態に係る成形型１００に比して、型押部材３４０の膨張時における上下型３１０、３２０の押圧方向を正確に規制することができる。また、共通胴型３３０に対する型押部材３４０の回転が規制されるので、共通胴型３３０に対して同一の方向で型押部材３４０を組立てることができる。
【００４３】
第４の実施形態に係る成形型４００では、第１の実施形態に係る成形型１００に比して、複数の貫通孔４３４が格納空間４３２に対して共通胴型４３０の外周側に配置されている。また、型押部材４４０の周面には、上下型４１０、４２０の本体部４１２、４２２の周面との間で十分な接触を確保するために、曲面状の凸部４４２が同一の間隔で設けられている。これにより、第１の実施形態に係る成形型１００に比して、型押部材４４０の膨張時における上下型４１０、４２０の押圧方向を正確に規制することができる。
【００４４】
第５の実施形態に係る成形型５００では、貫通孔５３４の孔面に対する上下型５１０、５２０の位置決めを確保するために、共通胴型５３０の外周面側に相当する貫通孔５３４の孔面には、Ｖ字状の凹部５３８が設けられている。これにより、貫通孔５３４の孔面に設けられたＶ字状の凹部５３８に対して上下型５１０、５２０が押当てられるので、第１の実施形態に係る成形型１００に比して、貫通孔５３４の孔面に対する上下型５１０、５２０の位置決めを正確に規制することができる。
【００４５】
第６の実施形態に係る成形型６００では、型押部材６４０が円筒状の外形を有し、複数組の上下型６１０、６２０に対応するように分割されている。分割された型押部材６４０（分割部材）では、分割部材同士がスライドすることで、共通胴型６３０の外側方向への相対的な移動量が他の分割部材との間で調整される。これにより、複数組の上下型６１０、６２０が互いに異なる組込み状態で組込まれている場合でも、各組の上下型６１０、６２０で生じている組込み誤差に応じて、分割部材間で外側方向への相対的な移動量が調整された状態で、各組の上下型６１０、６２０を貫通孔６３４の孔面に対して押当てることができる。
【００４６】
図１１は、本発明の第７の実施形態に係る成形型７００を示す斜視図である。以下では、第７の実施形態に係る成形型７００について説明するが、第１の実施形態に係る成形型１００と重複する説明は省略する。
【００４７】
図１１に示すように、第７の実施形態に係る成形型７００は、複数組の上型７１０および下型７２０、第１および第２の共通胴型７３０、７３５、第１および第２の型押部材７４０、７４５、保持台７５０を含んで構成される。成形型７００において、第１の共通胴型７３０は、略円柱状の外形を有し、中央部に設けられた円柱状の第１の格納空間７３２（図１１では、第１の型押部材７４０が格納されている空間に相当する。）、および同一円周上に同一の間隔で設けられた複数の貫通孔７３４を有する。第１の型押部材７４０は、円柱状の外形を有し、第１の共通胴型７３０よりも線膨張係数の高い材料からなる。第２の共通胴型７３５は、第１の共通胴型７３０より大きな直径を伴う略円筒状の外形を有し、中央部に設けられた円柱状の第２の格納空間７３３（図１１では、第２の型押部材７４５が格納されている空間に相当する。）、および同一円周上に同一の間隔で設けられた複数の貫通孔７３４を有する。第２の型押部材７４５は、第１の共通胴型７３０よりも大きな直径を伴う円筒状の外形を有し、第２の共通胴型７３５よりも線膨張係数の高い材料からなる。第１の共通胴型７３０、第２の型押部材７４５、および第２の共通胴型７３５は、成形型７００の中央部に配置された第１の型押部材７４０に対して同心状に配置される。
【００４８】
成形型７００の組立については、共通胴型１３０および型押部材１４０の代わりに、第１および第２の共通胴型７３０、７３５、ならびに第１および第２の型押部材７４０、７４５が組立てられる以外は、第１の実施形態に係る成形型１００の場合と同様である。
【００４９】
図１２は、図１１に示した成形型７００の動作を説明する説明図である。なお、図１２には、図３の場合と同様に、加熱工程前の状態（Ａ）および加熱工程後の状態（Ｂ）が示されている。以下では、前述した図１２を参照しながら、成形型７００の動作について説明する。
【００５０】
上下型７１０、７２０と第１および第２の共通胴型７３０、７３５との間には、上下型７１０、７２０の軸ずれおよび傾きなどに起因して上下型７１０、７２０の組込み誤差が生じている。また、図１２（Ａ）に示すように、加熱工程前の成形型７００では、第１の共通胴型７３０と第１の型押部材７４０との間、および第２の共通胴型７３５と第２の型押部材７４５との間に所定の膨張ギャップＧ１、Ｇ２が各々に形成されている。なお、膨張ギャップＧ１、Ｇ２は、同一の間隔として設定されてもよく、互いに異なる間隔として設定されてもよい。そして、全組の上下型７１０、７２０において、上型７１０は、第１および第２の共通胴型７３０、７３５の内側では第１および第２の型押部材７４０、７４５に各々に接し、外周側では貫通孔７３４の孔面との間に組込み誤差に相当する隙間Ｅ１、Ｅ２を各々に生じさせている。また、下型７２０は、第１および第２の共通胴型７３０、７３５の内側では第１および第２の型押部材７４０、７４５との間に隙間Ｅ１、Ｅ２を各々に生じさせ、外周側では貫通孔７３４の孔面に接している。
【００５１】
加熱工程では、成形型７００を通じて第１および第２の型押部材７４０、７４５が加熱され、第１および第２の型押部材７４０、７４５が第１および第２の共通胴型７３０、７３５の外側方向へ所定の膨張量で各々に膨張することで、上下型７１０、７２０が第１および第２の共通胴型７３０、７３５の外側方向へ各々に押圧されて貫通孔７３４の孔面に対して押当てられる。図１２（Ｂ）に示すように、加熱工程後の成形型７００では、本来の組込み位置よりも第１および第２の共通胴型７３０、７３５の内側に各々に組込まれていた上型７１０が第１および第２の共通胴型７３０、７３５の外側方向へ各々に押圧されて貫通孔７３４の孔面に対して押当てられることで、加熱工程前の成形型７００で生じていた上下型７１０、７２０の軸ずれが解消される。これにより、同心状に配された複数の上下型７１０、７２０を有する成形型７００においても、複数の上下型７１０、７２０の軸ずれおよび傾きが調整された状態で、多数個取りによるプレス成形を行うことができる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５３】
例えば、第３〜第６の実施形態に係る成形型３００、４００、５００、６００においても、第２の実施形態に係る成形型２００と同様に、型押部材３４０、４４０、５４０、６４０を第１および第２の部材として構成してもよい。また、第７の実施形態に係る成形型７００においても、第３〜第６の実施形態に係る成形型３００、４００、５００、６００と同様に、第１および第２の共通胴型７３０、７３５および第１および第２の型押部材７４０、７４５を構成してもよく、第２の実施形態に係る成形型２００と同様に、第1および第２の型押部材７４０、７４５を第１および第２の部材として構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成形型を含むプレス成形装置を示す模式図である。
【図２】図１に示した成形型を示す斜視図である。
【図３】図１に示した成形型の動作を説明する説明図である。
【図４】図１に示した成形型の動作を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る成形型を示す斜視図である。
【図６】図５に示した成形型の動作を説明する説明図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る成形型の動作を説明する説明図である。
【図８】本発明の第４の実施形態に係る成形型の動作を説明する説明図である。
【図９】本発明の第５の実施形態に係る成形型の動作を説明する説明図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態に係る成形型の動作を説明する説明図である。
【図１１】本発明の第７の実施形態に係る成形型を示す斜視図である。
【図１２】図１１に示した成形型の動作を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００    成形型
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０、７１０    上型
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０、７２０    下型
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０、７３０、７３５    共通胴型
１３４、２３４、３３４、４３４、５３４、６３４、７３４    貫通孔
１４０、２４０、２４５、３４０、４４０、５４０、６４０、７４０、７４５    型
押部材
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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