(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティを形成する型部材の内部に中空部を形成し、この中空部に前記型部材よりも熱伝導率の低い断熱流体を充填し、この断熱流体を封止する封止部材を該断熱流体の封入量に応じて位置調整自在なように設けたことを特徴とする射出成形用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラスチックレンズ等の光学部品を射出成形するのに好適な射出成形用金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光学部品のように精度が要求される成形品を射出成形するに際しては、キャビティ内に射出された樹脂における各部の冷却速度が均一であることが求められる。例えば凸レンズのように高精度が要求されるだけでなく偏肉の大きな成形品においては、冷却過程での樹脂各部の固化時間が異なると、冷却収縮が偏った分布になるため、全体に歪みが生じてしまう。
【０００３】
このような問題点を解決するために従来、キャビティを形成する型部材を熱伝導率の異なる材料を組合せて作成することが行われている。例えば特公昭５６−２１３号公報では、金属のバッキング材に耐熱性プラスチックなどの断熱材を接着し、それら全体を薄い金属層のメッキで覆ってキャビティ面を形成している。また特開昭６２−１１１７１３号公報では、熱伝導率の良いセラミックスをコアとして、そのコアの回りを薄い金属層のメッキで覆ってキャビティを構成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが上述の従来技術のように断熱材と高熱伝導率材とを組合せる技術では、関与する要因が複雑なため、両材料の厚さや大きさを設定するのが非常に難しかった。すなわち、各材料の厚さ大きさは一応シミュレーションで設定するが、実際には試行錯誤によって最適値を決定せざるをえなかった。そして、設定値が不適当な場合には、異なる寸法，材料を用いて新たに成形型を製作しなければならなかった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、断熱材として流体を使用することにより、断熱材の大きさ、厚さを簡単に変えることができ最適な断熱材を簡単に設定することができる射出成形金型を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の射出成形用金型は、キャビティを形成する型部材の内部に中空部を形成し、この中空部に前記型部材よりも熱伝導率の低い断熱流体を充填し、この断熱流体を封止する封止部材を該断熱流体の封入量に応じて位置調整自在なように設けたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】
上記構成からなる本発明の射出成形用金型では、前記従来技術と同様に、型部材の内部に断熱材を配設しているので、キャビティ内部の樹脂の冷却速度が均一になる。さらに本発明においては断熱材が流体であるので、封止部材の位置を調整することにより、断熱材の量を任意に調整し、最適な断熱効果に設定する。
【０００８】
【実施例】
以下、添付図面を参照して本発明に係る射出成形用金型の実施例を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【０００９】
（実施例１）
【００１０】
まず、本発明の実施例１を説明する。図１は射出成形用金型の要部を示す断面正面図である。
【００１１】
（構成）
【００１２】
１，２は型部材たるピースであって、ステンレス系鋼でできており、その内部が中空になっており、外周にはネジ溝３が切られ、六角穴４のついた封止部材５が水漏れ防止のシールテープ（図示省略）を介してねじ込まれる。封止部材５にはエア抜き穴２５が開いており、この穴２５は耐熱性と柔軟性のあるシリコン系の接着剤２９で塞がれている。ピース１，２が加熱されて、内部の断熱流体６が膨張しても接着剤２９で吸収される。本実施例においてはピース１，２の内部に断熱流体６として水が充填されているが、他の熱伝導率の低い材料としてグリセリン、変圧器油も使用することができる。以下参考に、水，グリセリン，変圧器油の熱伝導率を、型部材を構成するステンレス系鋼と比較して表１に示す。
【００１３】
【表１】
水            →０．６  ｋ／Ｗ・ｍ−１  ・Ｋ−１
グリセリン    →０．３  ｋ／Ｗ・ｍ−１  ・Ｋ−１
変圧器油      →０．１  ｋ／Ｗ・ｍ−１  ・Ｋ−１
（ステンレス系鋼→  １５  ｋ／Ｗ・ｍ−１  ・Ｋ−１  ）
【００１４】
ピース１，２のキャビティと反対の側にはツバ部７が形成されており、そのツバ部７にはピース固定用のネジ穴８が切られている。
【００１５】
本実施例の射出成形用金型の全体構成を図２に示す。ピース１は固定側型板９に嵌合しており、可動側型板１０に嵌合しているピース２とともにキャビティ１１を形成している。また、ピース１はボルト１２により、固定側取付板１３に固定されている。一方、ピース２はボルト１４により受け板１５に固定されており、成形品を離型させるための突出ピン１６を貫通させるための穴が開いている。突出ピン１６の端部はエジェクタプレート上下１７，１８に挟まれて固定されており、エジェクタプレート上下１７，１８の摺動とともに、同時に摺動する。可動側の反ＰＬ側は可動側取付板１９がある。
【００１６】
（作用）
【００１７】
キャビティ１１内に流入した樹脂は型温まで冷却された後で取出されるが、一般的なステンレス系鋼でできた熱伝導率の高いピースで構成されたキャビティ内の樹脂は、偏肉の大きな成形品では薄肉の部分は速やかに冷却し、厚肉の部分は冷却に時間がかかるため、収縮率の差ができて精度が悪くなる。
【００１８】
例えば、図２に示すような凸レンズを一般にステンレス系鋼の型で成形すると、周辺部の肉厚の薄い部分では、樹脂の冷却が中央部の肉厚の厚い部分に比べ、冷却固化が早く収縮率の差ができて精度が悪くなる。
【００１９】
これに対し本実施例ではピース１，２内部には熱伝導率が低い水がつめられているため、キャビティ内に流入した樹脂が放熱する際、薄肉部が厚肉部に比べて、極端に早く冷却することを防げるため、薄肉部と厚肉部での冷却時間の差が少なく、従って、収縮の差も少なくなり高精度な成形品が得られる。
【００２０】
また、本実施例においてはピース１，２の封止部材５が着脱自在であるため、ピース１，２内部の断熱流体の量を自在に調整することができる。
【００２１】
（効果）
【００２２】
本実施例によれば断熱流体の量を任意に調節することができるため、成形品の精度を確認しながら、最適な量を決定し、偏肉の大きな成形品においても高精度を得ることができる。
【００２３】
（実施例２）
【００２４】
次に、本発明の実施例２を説明する。図３は実施例２による射出成形用金型の要部を示す断面正面図である。なお図３では可動側ピース２０のみを拡大して示しているが、固定側ピースも同様な構成である。
【００２５】
（構成）
【００２６】
ステンレス系鋼で作成されたピース外周部２１の内側には全周にわたって、溝２２が掘られており、その内部にはＯリングが取付けられている。ピース２０の封止部材２４は貫通する穴２５が開いており、穴２５の一端はチューブ２６によりポンプ２７を介して、流体タンク２８と接続されている。また、封止部材２４はＯリング２３に接しながら、摺動が可能でポンプ２７による水の出し入れで封止部材２４を上下にスライドさせる。
【００２７】
（作用）
【００２８】
本実施例においては、ポンプ２７によって流体タンク２８内の断熱流体をピース２０内に送り込み、ピース２０内の断熱流体の量を調節する。即ち、成形品の偏肉が大きい場合はピース２０内の水の量を多くし、逆に偏肉の小さい成形品では水の量を少なくする。最適な水の量は実際に成形をし、成形品を見ながら決定する。
【００２９】
（効果）
【００３０】
本実施例においてはピース２０をベースから取出さなくてもピース２０内の断熱流体の量を調節できる。
【００３１】
なお、本願と直接関係はないが、型部材の中空部内にキャビティ面と平行になるようにダイヤフラム又はベローズを設けて２室に分割し、２室のうちキャビティ側の室に高熱伝導率の流体を、キャビティと離れた側の室に断熱流体をそれぞれ充填するようにすれば、高熱伝導率材の熱容量も可変することができるようになる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の射出成形用金型によれば、断熱材として流体を使用することとしたので、断熱材の大きさ、厚さを簡単に変えることができ、最適な断熱材を簡単に設定することができる。従って、成形品の精度を確認しながら、断熱流体の量を調節し、最適な量を決定し、偏肉の大きな成形品においても容易に高精度な成形品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１による射出成形用金型の要部を示す断面正面図である。
【図２】図１の射出成形用金型の全体構成を示す断面正面図である。
【図３】本発明の実施例２による射出成形用金型の要部を示す断面正面図である。
【符号の説明】
１  ピース（型部材）
２  ピース（型部材）
３  ネジ溝
４  六角穴
５  封止部材
６  断熱流体
７  ツバ部
８  ネジ穴
９  固定側型板
１０  可動側型板
１１  キャビティ
１２  ボルト
１３  固定側取付板
１４  ボルト
１５  受け板
１６  突出ピン
１７  エジェクタプレート
１８  エジェクタプレート
１９  可動側取付板
２０  可動側ピース
２１  ピース外周部
２２  溝
２３  Ｏリング
２４  封止部材
２５  穴
２６  チューブ
２７  ポンプ
２８  流体タンク
２９  接着剤
【図１】
0003557270.tif 000002
【図２】
0003557270.tif 000003
【図３】
0003557270.tif 000004